Multitask learning with statistical parametrization for ecohydrological analysis

This paper proposes a novel multi-task statistical learning framework which aims to concurrently address all the environmental challenges in the Alps. The goal is to analyse the effects of lichen and fog on water balance. The objective is the analysis of water balance mechanisms by investigating the contribution of fog and the role of forest age in the water cycle. The methods include advanced multitask learning with statistical modelling techniques. The results shown that interception plays a dominant role in the precipitation and evapotranspiration partitioning, enhanced by lichens. Trees transpiration as lower in the young stand and the evapotranspiration of soil and understory contributed considerably to the water balance at both stands. Moreover, fog caused additional throughfall in mixed fog and rain precipitation. RÉSUMÉ: Apprentissage multitâche avec paramétrisation statistique pour une analyse écohydrologique. Cette étude examine les effets des lichens et du brouillard sur le bilan hydrique des Alpes. L'objectif est l'analyse des mécanismes du bilan hydrique: contribution du brouillard et rôle de l'âge de la forêt dans le cycle de l'eau. Les méthodes incluent un apprentissage multitâche avancé avec des techniques de modélisation statistique. Les résultats montrent que l'interception joue un rôle dans la précipitation et l'évapotranspiration, renforcée par de lichens. La transpiration des arbres était plus faible dans le peuplement jeune, tandis que l'évapotranspiration du sol et du sous-bois a contribué considérablement au bilan hydrique des deux peuplements. REZUMAT: Învățare multisarcină cu parametrizare statistică pentru o analiză ecohidrologică. Acest studiu investighează efectele lichenilor și a ceții asupra echilibrului apei din Alpii. Obiectivul este analiza mecanismelor de bilanț al apei: contribuția ceții și rolul vârstei pădurilor în ciclul apei. Metodele includ învățare multisarcină avansată cu tehnici de modelare statistică. Rezultatele au arătat că interceptarea joacă un rol în compartimentarea precipitațiilor și evapotranspirației, sporită de licheni. Transpirația arborilor a fost mai scăzută în arboretul tânăr, iar evapotranspirația solului și a tufărișurilor a contribuit considerabil la echilibrul hidric la ambele arborete. Ceața a provocat căderi suplimentare de precipitații mixte de ceață și ploaie.