Laboratoires mobiles de mesure de gaz à effet de serre CO2, H2O, CH4, N2O et leurs isotopes

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Submitted on 2 Jun 2020

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Laboratoires mobiles de mesure de gaz à effet de serre CO2, H2O, CH4, N2O et leurs isotopes

David Chancel, Robert Falcimagne, Olivier Darsonville, Katja Klumpp, David Colosse

To cite this version:

David Chancel, Robert Falcimagne, Olivier Darsonville, Katja Klumpp, David Colosse. Laboratoires mobiles de mesure de gaz à effet de serre CO2, H2O, CH4, N2O et leurs isotopes. 13èmes Journées de la Mesure et de la Métrologie J2M, Oct 2014, Stella-Plage, France. 2014. �hal-02739308�

Objectifs:

Ce service fournira deux instruments (laboratoires mobiles) de mesure pour suivre en temps réel l’évolution des flux de CO2, H2O, N2O et CH4, avec leurs signatures isotopiques (13C, 15N) sur différents écosystèmes.

Un projet d’infrastructure européenne ^:

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Montant pour le projet : 320 000€ dans le cadre des « investissements d’avenir »

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Réalisation : 01/11/14 – 31/10/15

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Fonctionnement prévu : 10 ans

Laboratoires mobiles de mesure de gaz à effet de serre

CO2, H2O, CH4, N2O et leurs isotopes

David CHANCEL, Robert FALCIMAGNE, Olivier DARSONVILLE, Katja KLUMPP, David COLOSSE Institut National de la Recherche Agronomique – Unité de Recherche sur l’ Ecosystème Prairial

Centre de Clermont – Theix - Lyon

Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial 5 chemin de Beaulieu

63039 CLERMONT – FERRAND Cedex 2

Analyseurs Picarro G2201-i et Aerodyne N2O

Mesure des concentrations en CO2, H2O, CH4, N2O et leurs isotopes 13C et 15N.

Technologie : CRDS - Cavity Ring-Down Spectroscopy

Caractéristiques : - Picarro : 2000 ppm CO2 500 ppm CH4 pleine échelle

200 ppb sur CO2et 50 ppb sur CH4 0.12‰ sur 13CO2 et 1‰ sur 13CH4

- Aerodyne : 0.03 ppb (1s) ou 0.001 ppb (100s) sur N2O

4‰ (1s) ou 1‰ (100s) sur 15N

Centrale d’acquisition CR 3000 Campbell Scientific

Enregistre les données issues des capteurs

(température et humidité dans chaque chambre, pression atmosphérique, etc) , et commande les

vérins des chambres et des vannes de sélection de voies. L’utilisateur doit informer le nombres de voies de mesures , la durée des cycles, etc….

Profil CO2 et sol

8 voies de mesures seront disponibles pour la mesure de profils. Ces profils pourront être soit dans le sol à

différents niveaux de profondeurs, soit en l’air sur un mât, soit sur un arbre, à différentes hauteurs.

Connexion satellite

Une connexion satellite nous permet de collecter les données à distance, de suivre en temps réel l’évolution des concentrations et de s’assurer du bon

fonctionnement du système. Il sera également possible de prendre la main pour aider l’utilisateur ou modifier le programme.

Electrovannes

Plusieurs électrovannes rotatives permettent de sélectionner les voies que l’on désire analyser.

Dans le cas des chambres, elles serviront

également à renvoyer l’air analysé dans celles-ci afin de travailler à pression constante au sein de la chambre.

Capteurs météorologiques

Plusieurs capteurs sont installés directement sur la remorque. Il y a un capteur de pression

atmosphérique, un anémomètre et une sonde de température et humidité de l’air. Ces données

météorologiques sont très importantes pour analyser et interpréter les différentes

concentrations en gaz. Ces capteurs sont reliés à la centrale d’acquisition.

Chambres de mesure

8 chambres permettront d’effectuer des mesures de flux de gaz sur différents types de sols. Elles sont opaques, hermétiques, d’une taille de

70x70x20 cm. Elles sont pilotées par des vérins reliés à la centrale d’acquisition. D’autres type de chambres pourront être installés autour de branches pour mesurer les flux de gaz

air/branchage.