Ann. For. Sci. 66 (2009) 401
Number of pages: 14
DOI: 10.1051/forest/2009024

Modelling ozone fluxes to forests for risk assessment: status and prospects

Juha-Pekka Tuovinen¹, Lisa Emberson² and David Simpson<sup>3, 4

1</sup>  Finnish Meteorological Institute, P.O. Box 503, 00101 Helsinki, Finland
²  Stockholm Environment Institute, University of York, York YO10 5DD, UK
³  Norwegian Meteorological Institute, P.O. Box 43 Blindern, 0313 Oslo, Norway
⁴  Department of Radio and Space Science, Chalmers University of Technology, 41296 Gothenburg, Sweden

Received 1 August 2008; Accepted 30 January 2009; Published online 4 June 2009

Abstract
• Risk assessment of ozone effects on forests is gradually moving from concentration-based exposure metrics to a more complicated approach that requires modelling of ozone fluxes to trees.
• This study reviews the status of the DO₃SE stomatal flux model employed within the Convention on Long-range Transboundary Air Pollution, describing a range of applications and identifying major research needs, especially in the context of support that could be provided by the International Co-operative Programme on Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests.
• The most urgent development need for DO₃SE is the modelling of the soil moisture status and its effect on stomatal conductance. Furthermore, the data related to the physical characteristics and the seasonal dynamics of physiological activity of vegetation continue to pose problems.
• There is a clear need for more extensive validation of models and risk estimates using more rigorous statistical procedures and comparisons with flux networks and satellites.
• The current large-scale forest monitoring activities provide only limited possibilities for flux modelling, but could be enhanced by introducing a new monitoring strategy outlined here.

Résumé - Modélisation des flux d'ozone en forêts pour l'évaluation des risques : état et perspectives.
• L'évaluation des risques des effets de l'ozone sur les forêts est progressivement passée de la mesure de l'exposition à des concentrations à une approche plus complexe qui nécessite la modélisation des flux d'ozone chez les arbres.
• Cette étude passe en revue l'état du modèle de flux stomatique de DO₃SE employé au sein de la Convention de la Pollution Atmosphérique Transfrontière à Longue Distance, en décrivant une série d'applications et en identifiant les principaux besoins en matière de recherche, en particulier dans le cadre de l'appui qui pourrait être fourni par le Programme Coopératif International d'Évaluation et de Surveillance des Effets de la Pollution de l'Air sur les Forêts.
• Le besoin de développement le plus urgent pour DO₃SE est la modélisation de l'état d'humidité du sol et de ses effets sur la conductance stomatique. En outre, les données relatives aux caractéristiques physiques et à la dynamique saisonnière de l'activité physiologique de la végétation continuent à poser des problèmes.
• Il y a un besoin clair de validation plus large des modèles et des estimations du risque en utilisant des méthodes statistiques plus rigoureuses et des comparaisons avec les réseaux de flux et les satellites.
• Les activités courantes de surveillance forestière à grande échelle ne fournissent que des possibilités limitées de modélisation des flux, mais pourraient être améliorées par l'introduction d'une nouvelle stratégie de surveillance décrite ici.

Key words: ozone / risk assessment / stomatal flux / modelling / forest monitoring

Mots clés : ozone / évaluation des risques / flux stomatique / modélisation / surveillance des forêts

Corresponding author: juha-pekka.tuovinen@fmi.fi

© INRA, EDP Sciences 2009