Estimation des flux de gaz à effet de serre à l'échelle régionale à partir de mesures atmosphériques

I build up a new system to measure continuously CO2 (or CO), CH4, N2O and SF6 mixing ratios. It is based on a commercial gas chromatograph (Agilent 6890N) which have been modified to reach better precisions. Reproducibility computed with a target gas on a 24 hours time step gives: 0.06 ppm for CO2, 1.4 ppb for CO, 0.7 ppb for CH4, 0.2 ppb for N2O and 0.05 ppt for SF6. The instrument's run is fully automated, an air sample analysis takes about 5 minutes. In July 2006, I install instrumentation on a telecommunication tall tower (200m) situated near Orleans forest in Trainou, to monitor continuously greenhouse gases (CO2, CH4, N2O, SF6), atmospheric tracers (CO, Radon-222) and meteorological parameters. Intake lines were installed at 3 levels (50, 100 and 180 m) and allow us to sample air masses along the vertical. Continuous measurement started in January 2007. I used Mace Head (Ireland) and Gif-sur-Yvette continuous measurements to estimate major greenhouse gases emission fluxes at regional scale. To make the link between atmospheric measurements and surface fluxes, we need to quantify dilution due to atmospheric transport. I used Radon-222 as tracer (radon tracer method) and planetary boundary layer heights estimates from ECMWF model (boundary layer budget method) to parameterise atmospheric transport. In both cases I compared results to available emission inventories.J'ai développé un instrument permettant de mesurer simultanément le CO2 (ou le CO), le CH4, le N2O et le SF6. Il s'agit d'un chromatographe gazeux commercial (Agilent 6890N) que j'ai modifié pour atteindre une très haute précision. Les reproductibilités calculées sur 24 heures avec un gaz target sont: 0.06 ppm pour le CO2, 1.4 ppb pour le CO, 0.7 ppb pour le CH4, 0.2 ppb pour le N2O et 0.05 ppt pour le SF6. Le fonctionnement de l'instrument est automatisé et permet d'analyser un échantillon toutes les 5 minutes. En juillet 2006, j'ai instrumenté une tour de télécommunication de 200 mètres dans la forêt d'Orléans sur la commune de Trainou, pour le suivi en continu des gaz à effet de serre (CO2, CH4, N2O, SF6), de traceurs atmosphériques (CO, Radon-222) et des paramètres météorologiques. Des lignes de prélèvement ont été installées à partir de trois niveaux (50, 100 et 180 m), et permettent d'échantillonner les masses d'air selon la verticale. Les mesures en continu ont démarré début 2007. J'ai utilisé les mesures atmosphériques en continu à Mace Head (Irlande) et Gif-sur-Yvette (91) pour estimer les flux d'émission des principaux gaz à effet de serre à l'échelle régionale. Pour faire le lien entre les mesures atmosphériques et les flux de surface, il est indispensable de quantifier la dilution par le transport atmosphérique. J'ai utilisé pour cela le Radon-222 comme traceur atmosphérique (méthode Radon), et les estimations de hauteurs de couche limite par le modèle ECMWF (méthode du bilan de la couche limite). Dans les deux cas je me suis attaché à comparer les résultats obtenus avec les inventaires d'émission disponibles