Université de Montréal Département de géographie

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Sonnentag, Oliver

Professeur adjoint

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	Local :	239
	Pavillon :	520, chemin Côte Sainte-Catherine
	Teléphone :	514-343-6111 # 50181
	Courriel :	oliver.sonnentag@umontreal.ca
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Champs d'études

Mes principaux intérêts scientifiques portent sur la compréhension des altérations dans les interactions entre la biosphère et l’atmosphère en réponse aux changements environnementaux mondiaux, utilisant des mesures (par exemple : des mesures de covariance des turbulences [eddy covariance]), la télédétection (satellite et près de la surface) et les techniques de modélisation. Je suis également intéressé par la mesure locale et la cartographie (régionale, mondiale) des paramètres biophysiques pour étudier les changements dans la structure, le fonctionnement et la phénologie des écosystèmes terrestres.

Ma formation initiale est en hydrogéologie (maîtrise de l’Université de Karlsruhe, Allemagne). Après l’obtention de ma maîtrise en 2001, j’ai travaillé pour une entreprise d’arpentage et j’ai étudié pour obtenir une deuxième maîtrise en systèmes et sciences d’information géographique (l’Université de Salzburg, Autriche, en 2004). En 2004, j’ai quitté l’Europe pour le Canada pour commencer un doctorat en géographie physique à l’Université de Toronto. Sous la direction du Dr Jing Chen, j’ai abordé les questions liées à l’influence de la topographie sur les échanges de gaz à effet de serre (par exemple : le dioxyde de carbone [CO2]) des tourbières boréales. Après l’obtention de mon doctorat en 2008, j’étais un postdoctorant à l’Université de Californie Berkeley (2008-2010) où j'ai travaillé sur une variété de questions liées à l'hydrologie, la biogéochimie et l’écophysiologie des écosystèmes méditerranéens (par exemple : des prairies, de la savane). Avant de joindre le Département de géographie de l'Université de Montréal en septembre 2011, j’étais un postdoctorant avec Dr Andrew Richardson à l'Université Harvard (2010-2011) où j'ai effectué des recherches sur la phénologie des forêts en Nouvelle-Angleterre, en utilisant des mesures de covariance des turbulences et de laps de temps en photographie.

À l'Université de Montréal, mes recherches porteront sur l'hydrologie, la biogéochimie et l’écophysiologie des tourbières dans des zones où le sol est gelé de façon permanente (pergélisol). J’ai demandé des fonds pour réaliser un projet intitulé “Influence of changing active-layer thickness on PERmafrost PeatLand trace gas EXchanges and carbon balance” (PERPLEX).Les tourbières boréales et subarctiques sont des puits de carbone (C) depuis des millénaires puisque leur production primaire nette est supérieure à leurs pertes respiratoires en CO2 et en méthane (CH4) ainsi que leurs pertes latérales en C dissous. Les tourbières du Canada possèdent des zones où une grande partie de leurs sols sont gelés continuellement (le pergélisol) et dont seule la partie supérieure fond au cours de la courte saison de croissance (couche active). Une augmentation de l'épaisseur de cette couche de tourbe active et perméable à la suite d’un réchauffement climatique aura des conséquences sévères en terme de processus biogéochimiques, en exposant une plus grande quantité de C organique à la décomposition microbienne et en modifiant l'hydrologie des tourbières affectées. L'impact d'une augmentation de la profondeur de la couche active sur la balance puits source du CO2 et du CH4 dans les tourbières à pergélisol est peu connu. La recherche proposée permettra de mieux comprendre comment les interactions tourbière-atmosphère sont affectées par la croissance de la couche active. Les échanges de CO2, de CH4, d'eau et d'énergie seront mesurés dans la zone de pergélisol discontinu de l'ouest du Canada en utilisant deux ensembles d'instruments pour mesurer la covariance des turbulences. Les deux sites d'études consistent en un plateau de tourbe à pergélisol et une tourbière sans pergélisol, situés à faible distance l'un de l'autre. Des développements technologiques récents permettent d'utiliser des capteurs et analyseurs solides, conçus pour opérer dans des conditions difficiles. Des mesures auxiliaires spectrales et hydrologiques, en plus de relevés de la composition et de la structure de la végétation, du couvert de neige, et de la topographie de la surface et de la nappe de gel vont aussi contribuer à établir le lien entre la dégradation du pergélisol et des flux de CO2 et de CH4 des tourbières et leur balance carbonique. Ces connaissances seront utiles pour l'inclusion des vastes réservoirs de C des tourbières canadiennes dans l'inventaire national des gaz à effet de serre.

Publications récentes

Articles scientifiques dans des revues avec comité de lecture

Migliavacca, M., Sonnentag, O., Keenan, T.F., Cescatti, A., O’Keefe, O., Richardson, A.D. (2012), On the uncertainty of phenological responses to climate change and its implication for terrestrial biosphere models. Biogeosciences Discussion, 9, 879-926.

Hatala, J.A., Detto, M., Sonnentag, O., Deverel, S.J., Verfaillie, J., Baldocchi, D.D. (2012), Greenhouse gas fluxes from drained and flooded agricultural peatlands in the Sacramento-San Joaquin Delta. Agricultural, Ecosystems and Environment, 115, 1-18.

Hufkens, K., Richardson, A.D., Sonnentag, O., Braswell, B.H., Miliman, T., Friedl, M.A. (2012), Linking near-surface and satellite remote sensing measurements of deciduous broadleaf phenology. Remote Sensing of Environment, 117, 30-321.

Baldocchi, D.D., Detto, M., Sonnentag, O., Verfaillie, J., Teh, Y., Silver, W., Kelly, M. (2012), The challenges of measuring methane fluxes and concentrations over a peatland pasture. Agricultural and Forest Meteorology, 153, 177-187.

Sonnentag, O., Hufkens, K., Teshera-Sterne, C., Young, A.M., Friedl, M., Braswell, B.H., Miliman,T., O'Keefe, J., Richardson, A.D. (2012), Digital repeat photography for phenological research in forest ecosystems. Agricultural and Forest Meteorology 152:159-177.

Migliavacca, M., Galvagno, M., Cremonese, E., Rossini, M., Meroni, M., Sonnentag, O., et al., (2011), Using digital repeat photography and eddy covariance data to model grassland phenology and photosynthetic CO2 uptake. Agricultural and Forest Meteorology 151:1325-1337.

Sonnentag, O., Detto, M., Ryu, Y., Vargas, R., Runkle, B., Kelly, M., Baldocchi, D.D. (2011), Tracking the structural and functional development of a perennial pepperweed (Lepidium latifolium L.) infestation using a multi-year archive of webcam imagery and eddy covariance measurements. Agricultural and Forest Meteorology 151:916-926.

Teh, Y., Silver, W., Sonnentag, O., Detto, M., Kelly, M.,Baldocchi, D.D. (2011), Large greenhouse gas emissions from a temperate peatland pasture. Ecosystems 14:311-325.

Govind, A., Chen, J.M., McDonnell, J., Kumari, J., Sonnentag, O. (2011), Effects of lateral hydrological processes on photosynthesis and evapotranspiration in a boreal ecosystem. Ecohydrology 4:394-410.

Sonnentag, O., Detto, M., Runkle, B., Teh, YA., Silver, W., Kelly, M., Baldocchi, D.D. (2011), Carbon dioxide exchange of a pepperweed (Lepidium latifolium L.) infestation : how do flowering and mowing affect canopy photosynthesis and autotrophic respiration? Journal of Geophysical Research-Biogeosciences 113, G02005, doi:10.1029/2010JG001522.

Ryu, Y., Baldocchi, D.D., Verfaillie, J., Ma, S., Falk, M., Ruiz-Mercado, I., Hehn, T., Sonnentag, O., (2010), Testing the performance of a novel spectral reflectance sensor, built with light emitting diodes (LEDs), to monitor ecosystem metabolism, structure and function. Agricultural and Forest Meteorology 150:1597-1606.

Sulman, B.N., Desai, A., Saliendra, N., Lafleur, P. Flanagan, L.B., Sonnentag, O., Mackay, D.S., Barr, A.G., van der Kamp, G. (2010), CO2 fluxes at northern fens and bogs have opposite responses to inter-annual fluctuations in water table. Geophysical Research Letters 37, L19702, doi : 10.1029/2010GL044018.

Sonnentag, O., van der Kamp, G., Barr, A.G., Chen, J.M. (2010), On the relationship between water table depth and water vapor and carbon dioxide fluxes in a minerotrophic fen. Global Change Biology 16:1762-1776.

Ryu, Y., Nilson, T., Kobayashi, H., Sonnentag, O., Law, B., Baldocchi, D.D. (2010), On the correct estimation of effective leaf area index : does it reveal information on clumping effects? Agricultural and Forest Meteorology 150:463-472.

Pisek, J., Chen, J.M., Lacaze, R., Sonnentag, O., Alikas, K. (2010), Refining global mapping of clumping index with multi-angular POLDER 3 measurements: topographic correction and evaluation. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 65:341-345.

Ryu, Y., Sonnentag, O., Nilson, T., Vargas, R., Kobayashi, H., Baldocchi, D.D. (2010), How to quantify tree leaf area index in savanas? A multi-instrument and multi-model approach. Agricultural and Forest Meteorology 150:63-76.

El Maayar, M., Sonnentag, O. (2009), Crop model validation and sensitivity to climate change scenarios. Climate Research 39:47-59.

Govind, A., Chen, J.M., Margolis, H., Ju, W., Sonnentag, O., Giasson, M.-A. (2009), A spatially explicit hydroecological-modeling framework (BEPS-TerrainLab v2.0): Model description and test in a boreal ecosystem in eastern North America. Journal of Hydrology 367:200-216.

Sonnentag, O., Chen, J.M., Roulet, N.T., Ju, W., Govind, A. (2008), Spatially explicit simulation of peatland hydrology and carbon dioxide exchange: Influence of mesoscale topography. Journal of Geophysical Research-Biogeosciences 113, G02005, doi:10.1029/2007JG000605.

Sonnentag, O., Talbot, J., Chen, J.M., Roulet, T.N. (2007), Using direct and indirect measurements of leaf area index to characterize the shrub canopy of an ombrotrophic peatland. Agricultural and Forest Meteorology 144:200-212.

Sonnentag, O., Chen, J.M., Roberts, D.A., Talbot, J., Govind, A., Halligan, K. (2007), Mapping tree and shrub leaf area indices in an ombrotrophic peatland using field measurements and multiple endmember spectral mixture analysis. Remote Sensing of Environment 109:342-360.

Chen, J.M., Govind, A., Sonnentag, O., Zhang, Y., Barr, A.G., Amiro, B. (2006), Leaf area index measurements at Fluxnet-Canada forest sites. Agricultural and Forest Meteorology 140:257-268.

Communications

Présentations invitées

Sonnentag, O. (2012), California delta wetlands: land-use change, greenhouse gas emissions and subsidence. Global Environmental and Climate Change Centre seminar series, February 3, 2012, McGill University, Montreal, Quebec, Canada.

Sonnentag, O. (2011), Phenological research using digital cameras: seasonal changes in canopy color or gap fraction? Forest Ecology & Management Seminar Series, April 27, 2011, Swedish University of Agricultural Sciences, Umea, Västerbotten, Sweden.

Sonnentag, O. (2010), PhenoCam : a digital camera network for phenological research. North-Eastern Regional Phenology Network meeting, November 16, 2010, Durham, New Hampshire, USA.

Sonnentag, O. (2010), How are peatland topography and vegetation structure linked with wetness and water vapor and carbon dioxide fluxes? Department of Soil Science Seminar Series, April 30, 2010, University of Hamburg, Hamburg, Germany.

Sonnentag, O. (2010), Challenges in modeling wetness of northern peatlands. Harvard University Herbaria Seminar Series, April 21, 2010, Harvard University, Cambridge, Massachusetts, USA.

Sonnentag, O. (2009), How do land management practices a_ect net ecosystem CO2 exchange of an invasive plant infestation? Geospatial Innovation Facility Seminar Series, September 18, 2009, University of California Berkeley, Berkeley, California, USA.

Conférences scientifiques et ateliers internationaux

Sonnentag, O. (2012), Influence of changing active-layer thickness on PERmafrost PeatLand trace gas EXchanges and carbon balance (PERPLEX) (oral presentation). Mer Bleue peatland workshop, February 22, 2012, McGill University, Montreal, Quebec, Canada.

Friedl, M.A., Hufkens, K., Richardson, A.D., Melaas, E.K., Sonnentag, O., Bailey A., O’Keefe, J. (2011), Anomalous Spring Warmth in 2010: A Precursor of Future Changes to Ecosystem Phenology and Function in the Northeastern United States (oral presentation). Abstract B51P-08 presented at 2011 Fall Meeting (December 5-9), AGU, San Francisco, California, USA

Felts, E.S., Sonnentag, O., Ryu, Y., Macfarlane, C., Hufkens, K., Keenan, T.F., Friedl, M.A., Richardson, A.D. (2011), Is digital cover photography a viable tool for measuring leaf area index for phenological research in closed forest ecosystems? (poster presentation). Abstract B13A-0537 presented at 2011 Fall Meeting (December 5-9), AGU, San Francisco, California, USA.

Hatala, J.A., Detto, M., Sonnentag, O., Verfaillie, J., Baldocchi, D.D. (2011), Water management controls net carbon exchange in drained and flooded agricultural peatlands in the Sacramento-San Joaquin Delta, CA (poster presentation). Abstract B23A-0376 presented at 2011 Fall Meeting (December 5-9), AGU, San Francisco, California, USA.

Darby, B., Keenan, T.F., Felts, E.S., Hufkens, K., Friedl, M.A., Moore, D.J., Sonnentag, O., Richardson, A.D. (2011), Do physiological changes at leaf level explain seasonal changes in remotely sensed canopy greenness? (poster presentation). Abstract B43A-0276 presented at 2011 Fall Meeting (December 5-9), AGU, San Francisco, California, USA.

Sonnentag, O., Hufkens, K., Keenan, T.F., Friedl, M.A., Richardson, A.D. (2011), New insights on the link between phenology and productivity of temperate and boreal broadleaf deciduous forests across the globe? (poster presentation). Abstract B43A-0276 presented at 2011 Fall Meeting (De- cember 5-9), AGU, San Francisco, California, USA.

Raz-Yaseef, Sonnentag, O., Kobayashi, H., Chen, J., Verfaillie, J., Ma, S., Baldocchi, D.D.(2011), Seasonality of Overstory and Understory Fluxes in a Semi-Arid Oak Savanna: What can be Learned from Comparing Measured and Modeled Fluxes? (poster presentation). Abstract B43F-0368 pre- sented at 2011 Fall Meeting (December 5-9), AGU, San Francisco, California, USA.

Vierling, L.A., Baldocchi, D.D., Coops, N.C., Eitel, J., Friedl, M.A., Gamon, J.A., Garrity, S.R., Hilker, T., Huemmerich, K.F., Richardson, A.D., Schaaf, C., Sonnentag, O., Tweedie, C.E. (2011), Beyond greenness: towards a continous phenology of vegetation (oral presentation). Abstract B43A- 0273 presented at 2011 Fall Meeting (December 5-9), AGU, San Francisco, California, USA.

Sonnentag, O., Hufkens, K., Teshera-Sterne, C. Young, M.A., Migliavacca, M., Richardson, A.D. (2011), Digital repeat photography for phenological research. FLUXNET-SpecNet 1st Open Science Meeting, June 7-9, 2011, Berkeley California, USA.

Sonnentag, O., Richardson, A.D. (2011), Color indices from digital photographs vs. traditional radiometric measurements for phenological research: Are the two approaches in agreement? AmeriFlux Science & 3rd NACP All-Investigators Meeting, January 31-February 4, 2011, New Orleans, Louisiana, USA.

Sulman, B., Desai, A., Saliendra, N., Lafleur, P., Flanagan, L.B., Sonnentag, O., Mackay, D.S., Barr, A.G., Murphy, L., Riley, W. (2011), Ecological controls and model bias on peatland carbon dioxide fluxes. AmeriFlux Science & 3rd NACP All-Investigators Meeting, January 31-February 4, 2011, New Orleans, Louisiana, USA.

Sonnentag, O., Hufkens, K., Teshera-Sterne, C., Young, A.M., Richardson, A.D. (2010), Phenological research using digital image archives : how important is camera system choice? Abstract B41C-0324 presented at 2010 Fall Meeting (December 13-17), AGU, San Francisco, California, USA.

Raz-Yaseef, N., Sonnentag, O., Kobayashi, H., Baldocchi, D.D. (2010), Inter-annual variability of evaporation fluxes : measured and modeled buffering of ecosystem fluxes to precipitation changes. Abstract B22E-04 presented at 2010 Fall Meeting (December 13-17), AGU, San Francisco, California, USA.

Sonnentag, O., Detto, M., Runkle, B., Hatala, J., Vargas, R., Kelly, M., Baldocchi, D.D. (2010), Carbon dioxide exchange of an invasive plant infestation : new insights on the effects of phenology and management practices on structure and functioning. EGU General Assembly, May 2-7, 2010, Vienna, Austria.

Vargas, R., Baldocchi, D.D., Abramowitz, G., Carrara, A., Correia, A., Kobayashi, D., Papale, D., Pearson, J., Pereira, S., Piao, S., Rambal, S., Sonnentag, O. (2009), A spectral evaluation of model performances in Mediterranean oak woodlands. Eos Trans. AGU, 90 (52), Fall Meet. Suppl., Abstract B33B-0391.

Baldocchi, D.D., Ryu, Y., Nilson, T., Kobayashi, H., Sonnentag, O., On the correct estimation of effective leaf area index: does it reveal information on clumping effects? Eos Trans. AGU, 90 (52), Fall Meet. Suppl., Abstract B31A-0319.

Runkle, B., Sonnentag, O., Detto, M., Xu, L., Dracup, J., Baldocchi, D.D. (2009), Leaf-level photosynthesis parameters of an invasive weed suggest it is well-poised to take advantage of climate change. Eos Trans. AGU, 90 (52), Fall Meet. Suppl., Abstract B23A-0349.

Sonnentag, O., Detto, M., Runkle, B., Kelly, M., Baldocchi, D.D. (2009), How do phenology and management practices affect net ecosystem CO2 exchange of an invasive plant infestation? Eos Trans. AGU, 90 (52), Fall Meet. Suppl., Abstract B11D-0499.

Silver, W.F., Teh, Y., Sonnentag, O. (2009), Detto, M., Kelly, M., Baldocchi (2009), Large non-CO2 fluxes from human modification of carbon rich soils. Eos Trans. AGU, 90(52), Fall Meet. Suppl., Abstract B34B-04.

Hatala, J., Sonnentag, O., Detto, M., Runkle, B., Vargas, R., Kelly, M., Baldocchi, D.D. (2009), Integration of different near-surface remote sensing and eddy covariance measurements : new insights on temporal changes in canopy structure and functioning. Eos Trans. AGU, 90 (52), Fall Meet. Suppl., Abstract B31B-0349.

Cours enseignés

GEO 2122 – Climatologie (hiver 2012)

Affiliations professionnelles

American Geophysical Union (AGU)

European Geophysical Union (EGU)