Combinaison de deux méthodologies, le réseau neuronal artificiel et l'interpolation linéaire, pour combler les lacunes des mesures quotidiennes du flux d'oxyde nitreux.

Résumé L'acquisition continue du flux de N 2 O est cruciale pour enrichir notre connaissance des mécanismes complexes qui sous-tendent le bilan annuel des gaz à effet de serre et pour affiner leur estimation. Les méthodologies de mesure du flux de N 2 O à haute résolution temporelle, c'est-à-dire les méthodologies de micrométéorologie, sont encore rares et peuvent exacerber le manque de données importantes, notamment pendant la nuit si les conditions de turbulence requises ne sont pas réunies. Les méthodologies de chambres statiques et automatisées entraînent également de nombreuses lacunes dans une série temporelle en raison de la faible fréquence d'échantillonnage, de dysfonctionnements matériels, du retrait des chambres pendant les opérations sur le terrain ou du filtrage des mesures de faible qualité. Il y a un fort besoin de définir une méthodologie générique et réaliste pour combler les lacunes du flux de N 2 O, d'autant plus qu'il n'y a pas de consensus sur la méthodologie à utiliser. Dans cette étude, nous avons étudié l'effet de l'utilisation de la méthodologie traditionnelle d'interpolation linéaire seule, d'une méthodologie de réseaux neuronaux artificiels (ANN) seule ou de la combinaison des deux sur la dynamique du flux quotidien de N 2 O et le budget annuel. Les trois méthodologies ont été testées sur des séries temporelles de flux quotidiens de N 2 O mesurées avec des chambres automatisées sur 5 ans de 2012 à 2016 sur un site de culture du sud-ouest de la France suivant une rotation blé-maïs. En moyenne sur la période étudiée, les résultats ont montré de meilleurs scores statistiques en utilisant la méthodologie ANN seule que la méthodologie d'interpolation linéaire seule, avec des R² et RMSE de 0,84 et 12,4 gN ha -1 j -1 et de 0,68 et 17,4 gN ha -1 j -1 , respectivement. Cependant, alors que l'utilisation de la méthodologie ANN a bien reproduit les flux de N 2 O mesurés élevés, elle a induit une surestimation des flux de N 2 O mesurés faibles où l'utilisation de la méthodologie d'interpolation linéaire était pertinente. Pour surmonter ce problème et pour tirer parti des deux méthodologies, nous en proposons une nouvelle qui les combine. En moyenne, l'utilisation de la méthodologie mixte n'a pas augmenté les scores statistiques par rapport à la méthodologie ANN, avec un R² et un RMSE de 0,84 et 12,4 gN ha -1 d -1 respectivement pour les deux, mais pour les périodes avec de faibles flux de N 2 O mesurés, l'utilisation de la méthodologie mixte a amélioré les scores statistiques et la dynamique du flux quotidien observé.