19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 ORCHIDEE un modèle global de végétation (ORganizing Carbon and Hydrology In Dynamic Ecosystems Environment)

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Plan Objectifs, structure et interface du modèle Stratégie d’évaluation Développements en cours

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Objectifs Simuler les flux d’énergie, d’eau et de carbone à l’interface surface/atmosphère Etre la composante ‘Surface continentale’ d’un modèle de système Terre (IPSL-CM4) Global => représentation de l’ensemble des couverts végétaux Pour des climats passés, actuel et futurs Module de dynamique de végétation Modélisation mécaniste des processus

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Processus modélisés Photosynthèse nette Respiration de croissance & maintenance Allocation des assimilats litière Bilan de carbone et de nutriments Flux de CO 2 Concentration en CO 2 Interception par la canopée Infiltration, stockage, drainage ruissellement de surface Evapotranspiration Humidité de l’air Précipitation Solaire et infra-rouge RayonnementVitesse du vent Turbulence de l’air Température convection de chaleur sèche Température de la surface

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Atmosphère prescrite ou calculée LAI, rugosité, albedo Profil de température et d’eau du sol, GPP NPP, biomasse, litière... Types de végétation ORCHIDEE Biosphère SECHIBA Bilan énergétique & hydrologique  t=1 h Distribution de la végétation (prescrite ou calculée) STOMATE Cycle du carbone Végétation - Sol  t=1 jour Phenologie, allocation, sénescence, décomposition de MO précipitation, température, déficit hydrique de l’aire rayonnement, vitesse du vent, [CO 2 ],... Flux de chaleur latente et sensible, albedo, rugosité, température de surface, flux de CO2... Photosynthèse

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Type de végétation Type fonctionnel de plante

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Une mosaïque de végétation Land cover map

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Type fonctionnel de plante Une combinaison de valeurs de paramètres est associéee à un PFT

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Réponse aux conditions environnentales Lumière Température 32°45°0 ° [CO2] Ci 1000 ppm Ci 350 ppm C3 C4

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans Light profile 0 100% Calcul de la photosynthèse

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Interface Données météorologiques du mensuel au semi-horaire Précipitation Température Concentration CO 2 Rayonnement Vitesse du vent Humidité Air Model Met data

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Interface (2) Données de sol  Couleur du sol  Texture Optionnel (=f n de la config)  Carte d’indice foliaire (SECHIBA seule)  Carte de végétation (ORCHIDEE sans la partie dynamique)

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Carte de végétation Evergreen Needleleaf Forests (Taïga) Evergreen Broadleaf Forests Deciduous Needleleaf Forest/Woodland Mixed Forests Closed Shrublands Open Shrublands (Tundra) Woody Savannas Savannas Grasslands Deciduous Broadleaf Forests Croplands Cropland/natural vegetation Mosaics Bare Soil/ Ice

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 (Stratégie d’)évaluation Système Multi-processus Multi-composante Echelle spatiale du local au global Echelle temporelle Cycles journalier / saisonnier / interannuel Palette d’évaluation => Vérifier que le modèle se comporte bien pour de bonnes raisons

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Evaluation sur sites Le réseau Fluxnet  Environ 250 tours à flux  Séries temp. d’1 an à plus de 10 ans

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Evaluation sur sites Krinner et al., 2005 Cycle journalier

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Evaluation sur sites (2) Krinner et al., 2005 Cycle saisonnier

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Evaluation de la [CO 2 ] à des stations Simulations globales  Couplées Surf. Cont. / Océan / Atmosphère Cadule et al., 2010

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Evaluation de la [CO 2 ] à des stations Cadule et al., 2010

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Evaluation de la phénologie Données télédétectées Maignan et al., en review

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Evaluation de la phénologie (2) Carte des corrélations entre NDVIobs et FPARsim mensuels ( ) Maignan et al., en review

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Evaluation de la phénologie (3) Maignan et al., en review

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Carte des différences de corrélations entre NDVIobs et FPARsim mensuels ( ) pour 2 versions du modèle Evaluation de la phénologie (4)

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 A) detection Piao et al., GRL, 2006 LAI trend ( ) ORCHIDEE offline NOAA data Etude sur le verdissement de l’hémisphère Nord Piao et al., 2006

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 B) Attribution Etude sur le verdissement de l’hémisphère Nord Piao et al., 2006

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 (M. Guimberteau, Thèse, 2010) Evaluer la composante ‘Hydro’ Variation d’un indice d’humidité du sol en Illinois (17 stations) sur 3 années

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Evaluer la composante ‘Hydro’ Piao et al., 2007

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Dynamique de végétation Statique Dynamique Persistant Décidu Herbacées

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Développements en cours Emissions de méthane par les zones humides (B. Ringeval)  zones innondées  décomposition anaérobique Prise en compte des agrosystèmes  Forêts gérés (V. Bellassen)  Cultures (S. Gervois, P. Smith, …) Interactions cycles C-N (S. Zaehle)

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Couplage ORCHIDEE-STICS

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Données ORCHIDEE ORCHIDEE-STICS O-S: Evaluation du LAI Smith et al., 2010

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 O-S: Impact sur la canicule 2003 Ciais et al., 2005

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 O-S: Anomalie du flux net de C Smith et al., 2010

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 O-S: Comparaison avec approche descendante Smith et al., 2010

19 Mai 2011 : célébration des 50 ans LSCE Kick-off meeting du projet ORACLE – 30 & 31 mai 2011 Conclusion Evaluation  modèle bien ‘éprouvé’  manque l’aspect ‘systématique’ (=stratégie) Nouveaux développements à intégrer  en conservant la contrainte des multiples usages  Que faire de ceux qui induisent de moindres performances pour de bonnes raisons ?