La evapotranspiración

La evapotranspiración
La evapotranspiración forma parte del ciclo del agua, como ya hemos dicho, es
esencial para la renovación del agua en la atmósfera.
La evapotranspiración es una variable clave para el cálculo del balance de agua del
suelo, para la detección de estrés hídrico como así también para los modelos de
rendimiento de cultivos.
Evaporación y transpiración
Dentro de la evapotranspiración podemos distinguir dos conceptos:
 EVAPORACIÓN- es la parte de agua que se evapora procedente de las
aguas superficiales, bien sea del mar o de las aguas continentales, o que se
evapora a partir de la cubierta vegetal donde quedó retenida procedente de
la lluvia
 TRANSPIRACIÓN- es la parte de agua que eliminan los vegetales por sus
estomas y que constituye un residuo de su metabolismo y también se
evapora a la atmósfera.





Importancia de la capa vegetal en el suelo
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Permite la evapotranspiración-permite que el agua quede en la
superficie y sea evaporada
Disminuye la infiltración(aumenta la evaporación)- el agua que se
infiltra en parte puede quedar retenida en un nivel freático del que no va a
salir o puede pasar un tiempo de retención hasta llegar al afloramiento por
manantiales de los que sí se podrá evaporar
Influye sobre el agua de escorrentía superficial- otra parte del agua va
a resbalar por los troncos de árboles y llegar hasta ríos más limpia incluso
de lo que cayó
Previene de la erosión- si no hay un manto de vegetación suficiente sobre
el suelo el agua puede tener efecto erosivo y arrastrar todos los nutrientes
que se encuentren en él haciendo que pierda fertilidad
Influye en la caracterización del ecosistema- la capa vegetal que
recubre el suelo influirá sobre el tipo de animales que se encuentren sobre
ella y forma parte de las cadenas tróficas. Un cambio provocado
bruscamente sobre la vegetación puede ocasionar un ecosistema no viable e
incluso resultar irreversible.
ADAPTACIONES DE LAS PLANTAS A AMBIENTES
EXTREMOS
Adaptaciones vegetales al ambiente
Las adaptaciones son la demostración físico-molecular del cambio evolutivo
ADAPTACIONES AL ESTRÉS HÍDRICO
 Adaptaciones metabólicas
o Metabolismo CAM- Las plantas pueden cerrar los estomas durante el
día y coger el CO2 de noche evitando las horas de mayor calor y por
tanto mayor evaporación de agua
o Plantas efímeras- Son plantas que completan su ciclo de vida muy
rápido y aprovechan los escasos tiempos de lluvias
 Adaptaciones morfológicas
o Xerófitas
 Raíz
Mayor longitud y más cantidad o suculentas
Raíces superficiales
Vasos conductores de gran diámetro
Esclerificación del córtex

Tallo
Pocas ramas
Tallos fotosintéticos
Suculencia
Pubescencia
Tejido cortical grueso
Suberificación del xilema

Hojas
Pequeño tamaño y poco numerosas o suculentas
Disminución de la superficie foliar
Disposición vertical de las hojas
Muchos estratos epidérmicos y ceras
Estomas encriptados
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o Hidrófitas
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 Raíz
Sirven sobre todo de anclaje
No están cutinizadas
Xilema reducido
 Tallo
Paredes epidérmicas delgadas
Gran cantidad de cloroplastos a nivel celular
Cámaras aeríferas
 Hojas
Paredes celulares delgadas
Gran superficie foliar
Poco tejido de sostén
Aerénquima
ADAPTACIONES A LA TEMPERATURA
 Adaptaciones metabólicas
o Plantas C4- Son plantas adaptadas a climas cálidos en los que la
fotorrespiración no sale rentable como estrategia para refrigerarse la
tasa de fotosíntesis es más alta aunque sólo a temperaturas elevadas
 Adaptaciones morfológicas
o Especies termotolerantes- Son aquellas con capacidad de aguantar
temperaturas bastante altas
 Aumento de la fotorrespiración- la fotorrespiración para algunas especies


puede tener propiedades refrigerantes, les sirve para dispersar calor
Emisión de monoterpenos- estas sustancias según algunos estudios
bastante recientes pueden ser un mecanismo de defensa ante temperaturas
elevadas. Las plantas sometidas a un estrés por temperatura en algunas
especies emiten estas sustancias
Aumento de la evapotranspiración-es el mecanismo por excelencia de
refrigeración para las plantas siempre y cuando haya agua suficiente
ADAPTACIONES A LA SALINIDAD
 Adaptaciones metabólicas
o
Producción de osmotinas-y otras sustancias protectoras frente a
exceso de sales que regulan las concentraciones de osmolitos en las
plantas
o Secuestración en vacuolas- mediante transporte activo de solutos
que posteriormente se pueden disolver en agua pero sin causar
daños a tejidos sensibles
 Adaptaciones morfológicas
o Halófitas-van a perder agua por ósmosis. Hay 2 estrategias posibles:


Acumulación de agua

Poseen tejidos capaces de acumular mucha agua
Acumulación de sales

Equilibran la concentración porque acumulan agua por ósmosis

Tienen glándulas salinas que eliminan sal
Hay que tener en cuenta que todos estos cambios sólo dan resultado si el
proceso de alteración de las condiciones ambientales es lento. Todos estos
ecanismos se basan en la EXPRESIÓN diferencial de genes y llevan un tiempo
Soluciones
El hombre a lo largo de la historia ha intentado mantener las cosechas,
ahora además se preocupa por el mantenimiento de los ecosistemas utilizando
técnicas bien estudiadas.
Las soluciones para evitar las condiciones ambientales inadecuadas pasan
por dos posibilidades, o bien se mejoran las especies que tenemos a disposición o
bien se mejoran las formas de cultivo.
MEJORA DE ESPECIES
Métodos clásicos
Desde que el hombre se hizo agricultor y recolector se vienen utilizando técnicas de
mejora genética aún sin saber cuál era su base biológica
 Selección de especies Se basa en la elección de especies que se hayan
visto mejores para subsistir en determinadas condiciones o que sean de
mejor calidad en cuanto a frutos o cualquier otra característica interesante.

Injertos Se puede introducir una rama de una especie distinta o de un
ejemplar con mejores condiciones en otro de peor calidad y así mejorar el
cultivo sin necesidad de quitar esa planta.
Biotecnológicos
El desarrollo de la ingeniería genética desde que se empieza a conocer la
estructuración del DNA ha permitido que se sigan una serie de líneas de mejora a
partir de un previo trabajo de laboratorio.
Plantas modificadas genéticamnte
1. Selección de semillas de especies resistentes
2. Cultivo in vitro o en sustratos tratados
3. Selección de genes de expresión diferencial en las condiciones que interesan
4. Introducción de esos genes de “resistencia” mediante vectores en las
plantas a modificar
Un ejemplo en concreto sería cómo se puede mejorar una especie para que esté
preparada ante un cambio de salinidad en el medio en que se encuentra
Modificaciones para salinidad
 Genes de transportadores iónicos
 Genes de síntesis de osmoprotectores
 Genes para acuoporinas
 Genes para apertura/cierre estomático
 Genes para síntesis de sustancias impermeabilizantes
Se podrían modificar todos estos caracteres mediante un previo estudio de su
expresión y otros muchos que no se citan aquí o que están en fase de desarrollo.
Modificación externa de cultivos
Es una técnica que no va a la modificación de la expresión génica sino a una
modificación posterior en el vegetal ya crecido.
 Adición de ceras contra la evapotranspiración excesiva
 Protección de cultivos con plásticos
 Crear ambientes húmedos artificiales
CULTIVO DE ESPECIES EN AMBIENTES EXTREMOS
SISTEMA DE GOTEO
Aprovecha el 95% del agua porque sólo da lo que necesita la planta. Se
necesitan grandes instalaciones pero la rentabilidad en cuanto al ahorro de agua es
muy importante.
Este tipo de instalaciones permiten además de riego la incorporación de
soluciones nutritivas que mejoren el rendimiento de las cosechas y la uniformidad
en el riego.
CULTIVOS HIDROPÓNICOS
Es bastante utilizado en la agricultura a gran escala. Son cultivos que tienen
como base el agua sin otro sustrato. El sistema consiste en poner plantones en
tuberías de PVC rellenas de agua. Los nutrientes se disuelven en esa agua en que
están inmersas las raíces y se va renovando gracias a un sistema especial que
incorporan estas instalaciones. Eso evita las malas condiciones que exiten en
algunos suelos.
CULTIVOS EN SUSTRATO ARTIFICIAL
Algunas especies no toleran la falta de sustrato, su estructura lo requiere así
que se pueden crear sustratos artificiales donde se incluyen las soluciones nutritivas
requeridas para cada planta. Los sustratos que se utilizan son muy variados y
fáciles de conseguir como grava, arena, serrín, lana de roca, turba, vermiculita,
materiales sintéticos...
CULTIVOS AEROPÓNICOS
Son cultivos que como los anteriores requieren de un complejo mecanismo
que intervenga en las labores de repartir los nutrientes que se requieran. En este
caso no hay ni agua ni sustrato artificial.
Hay que tener en cuenta que las especies que se cultivan de esta manera
están muy estudiadas (puesto que suelen ser de importancia económica) incluso a
nivel subespecífico y por eso la incorporación de nutrientes será muy efectiva.
PROYECTOS DE REPOBLACIÓN VEGETAL EN EL
MUNDO
Existe la posibilidad de hacer una reforestación a partir de especies
autóctonas o bien utilizar especies foráneas que se adapten a las condiciones
climáticas o del suelo, incluso existe la posibilidad de modificar determinadas
especies como ya hemos visto para que se adapten.
Reforestación con especies foráneas
Un ejemplo muy típico y conocido por todos nosotros es la reforestación con
eucalipto que es un árbol muy resistente procedente de Australia y que se adapta
muy bien, además de que su madera puede ser explotada comercialmente. En
Asturias se ha utilizado como modo de reforestación rápida. En Andalucía se han
introducido además del eucalipto especies como el pino que al ser una conífera
también se adapta bien al clima.
En algunos casos esta reforestación resulta nociva porque puede llegar a
desplazar la flora autóctona y lleva a la pérdida de especies endémicas que no
pueden competir con árboles tan grandes y resistentes.
Reforestación con especies autóctonas
En este caso se usan especies que se han perdido por una tala masiva bien
para introducir la actividad agrícola, para explotar comercialmente esos recursos
forestales.
Un ejemplo puede ser la replantación del Tabaquillo en los Andes o bananos
en Kenia que ha atajado el problema de la desertización puesto que como ya
hemos visto la vegetación es una barrera contra la pérdida de agua.
Reforestación con especies modificadas
Existe la posibilidad de que el cambio climático que sufre el planeta afecte a
cultivos que siempre han sido rentables en determinados lugares. En Brasil hay
equipos de investigación estudiando el genoma de la planta del café para poder
modificarla y hacerla resistente a las temperaturas más elevadas a las que nos
enfrentamos por la pérdida de la capa de ozono.