Un evaporímetro simple para mediciones de terreno

B O S Q U E 21(1): 91-94, 2000
Un evaporímetro simple para mediciones de terreno A simple evaporimeter for field investigation
PETER WEINBERGER
Instituto de Botánica, Facultad de Ciencias, Universidad Austral de Chile, Casilla 567, Valdivia, Chile SUMMARY An atmometer made of plaster that is prepared in the laboratory and is easy to transport and install, is described.
The atmometer provides comparative values and can be used easily for simultaneous collection of considerable
amounts of integrated evaporation data for up to a week. A comparison is made with a Piche evaporimeter.
Key words: atmometer, evaporimeter, method, microclimate.
RESUMEN
Se describe la forma y el funcionamiento de un evaporímetro de yeso cuya construcción se realiza en el laboratorio
Su transporte e instalación en terreno son relativamente simples. El instrumento entrega datos comparativos de la
evaporación, sirviendo para la obtención simultanea de gran cantidad de valores integrados, cubriendo períodos de
hasta una semana. Se presenta una comparación con el evaporimetro de Piche.
Palabras clave: atmómetro, evaporímetro, medición de evaporación, microclima.
INTRODUCCION
continuado durante v a n o s días sin necesidad de
control.
R e c i e n t e m e n t e se ha planteado en Chile la ne­
cesidad de desarrollar m é t o d o s apropiados para
En
relación
con
la
evaporación,
en
la
revisión
de literatura no se encontró un instrumento q u e
integrar árboles nativos a la silvicultura del país
cubriera todos los requisitos m e n c i o n a d o s (Lee
( D o n o s o y L a r a 1999). Para ello, es indispensable
1978, Rosenberg et al. 1983, Jones 1992, Steubing
un c o n o c i m i e n t o detallado de los requerimientos
y F a n g m e i e r 1992), por ello, se diseñó un instru­
m i c r o c l i m á t i c o s de los árboles con aptitud fores­
m e n t o , simple y apropiado, p e n s a d o e s p e c i a l m e n ­
tal, sobre todo en lo que se refiere a su regenera­
te para estudios en terreno.
ción y establecimiento Al respecto, y durante los
últimos años, se han realizado investigaciones so­
bre los r e q u e r i m i e n t o s de especies de Nothofagus,
DISEÑO, CONSTRUCCION Y USO DEL
c o n posibilidades silvícolas en la IX Región (re­
INSTRUMENTO
sultados en preparación). L o s objetivos de dichas
investigaciones implican la medición simultánea
Para la construcción del instrumento se procu­
de variables microclimáticas en n u m e r o s a s parce­
raron envases plásticos, semejantes a los q u e se
las d i s e m i n a d a s en forma separada y en terreno de
usan para envasar rollos de película
difícil a c c e s o . Para ello el equipo a utilizar debe
ron aquellos cilindricos, de color blanco, con tapa
c u m p l i r con características tales c o m o
ser econó­
hermética y una capacidad de 33.8 c m 3 Se perfo­
m i c o , por el n e s g o de pérdida, de fácil transporte,
ró el fondo del envase para poder atornillar allí un
por la m a l a accesibilidad de los lugares, confiable,
p e q u e ñ o tornillo de gancho, c u a n d o el tornillo está
de fácil y rápida instalación y de funcionamiento
instalado no debe dejar escapar el a g u a P a r a ga­
Se escogie­
91
PETER WEINBERGER
rantizar lo último, es recomendable sellar adicional-
Instalado el i n s t r u m e n t o sin tapa bajo c o n d i ­
m e n t e con un adhesivo para plástico. L u e g o se
c i o n e s de fuerte e v a p o r a c i ó n , posibilita m e d i c i o ­
agregaron 18 ml de agua destilada y 26 g de yeso
nes integradas en lapsos de 3 a 4 días. P a r a la
en polvo, formándose una pasta en el envase y
investigación m e n c i o n a d a en la i n t r o d u c c i ó n , se
m e z c l a n d o m u y bien con una espátula. Por último,
utilizó una modificación del e v a p o r í m e t r o q u e
se dejó secar en reposo.
p e r m i t e p r o l o n g a r su e x p o s i c i ó n en t e r r e n o h a s t a
El e v a p o r í m e t r o así confeccionado está en con­
p o r u n a s e m a n a y , e v e n t u a l m e n t e , m á s . P a r a ello,
diciones de ser saturado con agua, proceso para el
se requieren d o s tapas por e n v a s e . La s e g u n d a
cual se necesitan unas 3 horas. La saturación se
tapa extra se perfora h a c i e n d o una a p e r t u r a cir­
alcanza con cerca de 12.3 ml de agua. El evaporí­
cular de 15 mm de d i á m e t r o en el c e n t r o de ella,
m e t r o saturado con agua es pesado para obtener el
lo q u e c o r r e s p o n d e a un 2 7 % de la superficie
p e s o inicial (exactitud de 0.01 g), q u e d a n d o listo
total expuesta c u a n d o el e v a p o r í m e t r o se usa sin
para ser utilizado en terreno.
tapa. Se tapa el evaporímetro con la tapa perfora­
El evaporímetro así construido y preparado con­
da y se deja expuesto en el terreno. Con esta m o ­
siste en un cilindro de y e s o que actúa c o m o el
dificación el intercambio entre la superficie del
substrato sólido adsorbente, por lo tanto, su diseño
yeso y la atmósfera se reduce c o n s i d e r a b l e m e n t e ,
es del tipo atmómetro (Rosenberg et al. 1983, Jones
lo que se traduce en un t i e m p o de m e d i c i ó n m á s
1992). La superficie evaporante se encuentra en la
prolongado.
boca, algunos mm bajo el borde del envase, per­
m i t i e n d o colocar la tapa del m i s m o .
En el terreno se extrae la tapa hermética y se
c u e l g a m e d i a n t e el gancho, en posición invertida
(figura 1). Al terminar el t i e m p o de exposición del
D a d o s la simplicidad, la facilidad de construc­
ción y el bajo costo del instrumento, es factible
instalar varios evaporímetros en cada lugar de o b ­
servación para obtener p r o m e d i o s m á s representa­
tivos de la situación real.
e v a p o r í m e t r o en terreno, se tapa n u e v a m e n t e para
su traslado al laboratorio, d o n d e se vuelve a pesar
(peso final). La diferencia entre peso inicial y fi­
nal constituye la m e d i d a comparativa de la evapo­
ración.
VALIDACION DEL INSTRUMENTO
Para e x a m i n a r las posibilidades y limitaciones
del i n s t r u m e n t o d i s e ñ a d o se realizaron e n s a y o s
metodológicos. En lo particular se refieren a pre­
cisión
y
sensibilidad,
como
también
a
la
comparabilidad con el c o n o c i d o e v a p o r í m e t r o de
Piche.
Precisión y sensibilidad. En cada una de las cinco
parcelas con diferente vegetación b o s c o s a se ins­
talaron seis evaporímetros de yeso. A c t o seguido
se determinaron los promedios y errores estándares
(cuadro 1). L o s últimos oscilaron entre 3.1 y 8 . 5 %
de los p r o m e d i o s . En condiciones relativamente
uniformes (prado abierto, bosque cerrado) los erro­
res estándares tienden a ser m á s p e q u e ñ o s , q u e en
formaciones de estructura m á s variada (matorral,
renoval). Para fines de la investigación práctica se
dedujo que tres evaporímetros de yeso p o r parcela
2
(30 m ) permiten obtener resultados lo suficiente­
m e n t e representativos. De acuerdo con posteriores
experiencias varía entonces el t a m a ñ o de errores
Figura 1. Corte transversal del evaporímetro de yeso
con tapa perforada.
Transverse section of the evaporimeter with perforated cover.
92
estándares entre 5-9% de los p r o m e d i o s .
En términos generales, el espectro de m i c r o ­
climas presentados (cuadro 1) es característico de
ATMOMETRO, EVAPORIMETRO, MEDICION DE EVAPORACION, M I C R O C L I M A
CUADRO 1 Evaporación acumulada de seis días en hábitats boscosos en la IX Región (Chile). Tiempo estival mediano (enero), parcelas de 30 m 2 , exposición de evaporímetros 25 cm sobre el suelo. Tubo de Piche sólo un instrumento por parcela. Accumulative evaporation over six days in forest and woodland habitats, IX Region, southern Chile. Average summer weather conditions (January), experimental sites of 30 m 2 , exposure of instruments 25 cm above soil. One Piche evaporimeter was deployed per site. Evaporímetro de yeso (g)
s %
Tuboo
Tub
Pich e
Piche
(ml))
(ml
0.122
3.1
58.2
2.22
0.147
6.6
23.6
6
1.20
0.102
8.5
9.4
Renoval semicerrado
6
0.89
0.059
6.7
n.d.
Bosque cerrado
6
0.55
0.026
4.7
8.0
Sitioo
Siti
N
Promedio
Prado, pleno sol
6
3.92
Claro pequeño
6
Matorral
formaciones boscosas que se encuentran en las
ta agua en el tubo, aunque sea en p o c a cantidad.
precordilleras de Chile. L o s p r o m e d i o s aquí dados
En el evaporímetro descrito, en c a m b i o , el p r o c e ­
fluctúan entre 0.55 y 3.92 g por el lapso de seis
so es análogo a la evaporación de una superficie
días, lo que da un margen cercano a: 1:7. Vale
desnuda de suelo, en la cual con la saturación ini­
decir, la sensibilidad es semejante con aquella
cial, los factores determinantes de la cantidad de
o b s e r v a d a con m e d i c i o n e s h e c h a s m e d i a n t e e l
agua evaporada son sólo la temperatura, la turbu­
e v a p o r í m e t r o de Piche.
lencia y el déficit de saturación del aire, es decir,
Comparación
se m i d e la evaporación potencial. P e r o a m e d i d a
Para
que el sustrato se deshidrata, la pérdida de vapor
m e d i c i o n e s de m i c r o c l i m a en estudios e c o l ó g i c o s
de agua se va reduciendo, de m a n e r a q u e e n t o n c e s
se utiliza a m p l i a m e n t e el e v a p o r í m e t r o o tubo de
se comienza a medir la evaporación actual (Häckel
con
el evaporímetro
de
Piche.
Piche, que mide el potencial de evaporación
1999). En otras palabras, esto significa q u e el ins­
( M u e l d e r et al. 1963, Steubing y F a n g m e i e r 1992).
trumento proporciona datos semicuantitativos.
E s t e i n s t r u m e n t o c u m p l e con a l g u n o s de los re­
Efectivamente, hasta que se evaporan a p r o x i m a ­
quisitos m e n c i o n a d o s en la introducción; sin e m ­
d a m e n t e 4 ml de agua de los 12.3 ml q u e original­
b a r g o , tiene la desventaja q u e requiere de una
m e n t e contenía el e v a p o r í m e t r o de yeso, se obser­
a t e n c i ó n diaria, p a r a su relleno, registro y con­
va una cierta proporcionalidad con los valores del
trol. A d e m á s , la lluvia y el rocío alteran las m e ­
evaporímetro de Piche, el cual con un disco de
diciones.
papel filtro de 3 cm de d i á m e t r o pierde entre 50 y
L o s valores de e v a p o r a c i ó n logrados con el
70 ml de agua en el m i s m o tiempo. A s í el e v a p o ­
e v a p o r í m e t r o de y e s o son más bajos que aquellos
rímetro de y e s o instalado sin tapa alcanza ese es­
m e d i d o s s i m u l t á n e a m e n t e con el tubo de Piche
tado crítico a los 3 ó 4 días, pero provisto de la
(figura 2). Son directamente comparables, ya que
en a m b o s casos se trata de la pérdida de agua
(1 ml = 1 g). La correlación (r = + 0.79) es signi­
ficante, a u n q u e no m u y alta. Lo que sucede gene­
r a l m e n t e al c o m p a r a r diferentes tipos de evaporí­
m e t r o s (Jones 1992, H ä c k e l 1999).
C o n el e v a p o r í m e t r o de Piche las evaporacio­
nes potencial y actual son idénticas, mientras exis­
tapa perforada, lo hace sólo d e s p u é s de 7 a 9 días.
C u a n d o se pretende caracterizar la e v a p o r a c i ó n
potencial se debe interrumpir la m e d i c i ó n en esos
momentos.
Cuando se trabaja con los evaporímetros de yeso
para m e d i c i o n e s de terreno, se instala t a m b i é n un
tubo de Piche en un lugar central y abierto para
usar sus valores c o m o control.
93
PETER WEINBERGER
•
U n a particular ventaja del m é t o d o c o n s i s t e en
q u e sin m a y o r e s i n v e r s i o n e s d e r e c u r s o s p e r m i ­
te obtener gran c a n t i d a d de d a t o s , u n a c o n d i ­
ción favorable p a r a la e v a l u a c i ó n estadística
AGRADECIMIENTOS
Se agradece el apoyo de terreno brindado por
la C o r p o r a c i ó n N a c i o n a l Forestal y las sugeren­
c i a s d e los c o l e g a s D r . A n t o n H u b e r , del I n s t i ­
t u t o de G e o c i e n c i a s y Dr R o b e r t o G o d o y del I n s ­
tituto d e B o t á n i c a , a m b o s d e l a U n i v e r s i d a d A u s ­
tral de C h i l e .
BIBLIOGRAFIA
Figura 2. R e l a c i ó n entre tasas de e v a p o r a c i ó n simultá­
n e a s del e v a p o r í m e t r o de P i c h e y el de y e s o . N = 7 2 ,
r = + 0.76. M e d i c i o n e s d i a n a s ( d u r a c i ó n 10 horas) en
v a r i a d a s c o n d i c i o n e s a m b i e n t a l e s y de t i e m p o .
Relationship between simultaneous evaporation rates measured
using a Piche evaporimeter and the plaster atmometer N = 72,
r = + 0.76 ( N: number of measures; r: coefficient correlation).
Daily measurement (10 hours) in varying ambient and weather
conditions.
CONCLUSIONES
•
C o n el i n s t r u m e n t o c o n s t r u i d o a r t e s a n a l m e n t e
y d e s c r i t o en este trabajo, no se p r e t e n d e d e s ­
plazar al m é t o d o c o n v e n c i o n a l q u e utiliza el
E v a p o r í m e t r o d e P i c h e , sino q u e este e v a p o r í ­
metro de yeso constituye un instrumento com­
p l e m e n t a r i o para terrenos de difícil a c c e s o y
para períodos de medición prolongados.
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