The carbon fraction in biomass and organic matter in boreal open woodlands of Eastern Canada

ABSTRACT

In Canada, boreal open woodlands (OWs) show interesting afforestation potential, but no detailed study is available regarding the carbon fraction (CF) of dry matter in biomass and litter reservoirs (tonne C/tonne dry mass). This study aimed at providing the very first specific CF values of C reservoirs and compartments in OWs, with the main hypothesis that given the particular stand characteristics of OWs, more precise CF values than IPCC’s default values would significantly change the calculation of C stocks in OWs. Results indicate that even though the CF values measured in this study were significantly different among the different C reservoirs and compartments in OWs, they matched the IPCC default CF values for the biomass (0.50) and humus (0.37) reservoirs. Therefore, the main hypothesis of this study – that more precise CF values than IPCC’s default values would significantly change the calculation of C stocks in OWs – was not supported by the results. Consequently, the IPCC default values of the CF in the biomass and litter (humus) reservoirs can be used to estimate C stocks in boreal OWs, for example when using OWs as the baseline scenario in afforestation projects.

RÉSUMÉ

Les terrains dénudés secs (DS) boréaux du Canada montrent un potentiel de boisement intéressant, sauf qu’aucune étude détaillée n’est disponible à propos de la fraction carbonique (FC) de la matière sèche dans les réservoirs de la biomasse et de la litière (tonne de C par tonne de masse sèche). La présente étude visait à fournir les toutes premières valeurs spécifiques de FC des réservoirs et compartiments de C des DS, avec l’hypothèse principale que vu les caractéristiques particulières des DS, des valeurs de FC plus précises que les valeurs par défaut du GIEC changeraient significativement le calcul des stocks de C dans les DS. Les résultats indiquent que bien que les valeurs de FC étaient significativement différentes entre les réservoirs et compartiments des DS, elles étaient similaires aux valeurs par défaut du GIEC, tant pour les réservoirs de la biomasse (0.50) que de la litière (0.37). Ainsi, l’hypothèse principale de l’étude – que des valeurs de FC plus précises que les valeurs par défaut du GIEC changeraient significativement le calcul des stocks de C dans les DS – n’est pas soutenue par les résultats. Par conséquent, les valeurs de FC par défaut du GIEC pour les réservoirs de la biomasse et de la litière (humus) peuvent être utilisées pour estimer les stocks de C des DS boréaux, par exemple lorsque les DS font office de scénario de référence dans des projets de boisement.

KEYWORDS:

• Open woodland
• afforestation
• black spruce
• carbon stocks
• carbon reservoirs
• greenhouse gas

MOTS CLÉS:

• Dénudé sec
• boisement
• épinette noire
• stocks de carbone
• réservoir de carbone
• gaz à effet de serre

Acknowledgments

We would like to thank Isabelle Delisle, Maud Touchette, Marianne Gagnon-Duchesne, Philippe Cournoyer, Achille Benjamin-Laurent, Sylvain Mercier, Benoît Allaire and Daniel Gagnon for their assistance in the field and laboratory. We also want to thank Rock Ouimet and Denis Langlois, respectively from the Direction de la recherche forestière and the Laboratoire de chimie organique et inorganique, for C analyses, and Marie-Josée Tremblay and Anne-Élizabeth Harvey for help with the submission process. Many thanks also to two anonymous reviewers whose constructive comments and suggestions greatly improved the quality of the paper.

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the authors.

Additional information

Funding

This study was financially supported by the Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT, grant to D.L.), the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC, grant to J.-F.B.), the Consortium de recherche sur la forêt boréale commerciale and the Carbone boréal program.