Un análisis desarrollado por AgroSpace, explica que la fuente de energía para todos los procesos que ocurren en el planeta Tierra proviene del sol en forma de radiación. Esta transferencia de energía se realiza por ondas electromagnéticas, las cuales se pueden distinguir por su frecuencia y longitud de onda en un amplio rango dentro del espectro electromagnético.
La radiación del sol se concentra principalmente en longitudes de onda entre 0,3 – 3,0 μm, presentando un máximo en el espectro visible, lo que se conoce también como radiación de onda corta, pudiendo ser dispersada (como radiación difusa), reflejada o absorbida.
¿Qué son las ondas electromagnéticas?
Figura 1. Balance energético terrestre (Adaptado de Kiehl y Trenberth, 1997).
En un balance global, la radiación incidente total que alcanza la superficie de la tierra se denomina Radiación solar (Rs), la cual normalmente equivale a un 50% de la energía que llega al tope de la atmósfera. El resultado de este balance de ganancias y pérdidas de energía desde y hacia la superficie, se denomina Radiación Neta.
Transformación de la Energía Solar
La energía que llega del sol en forma de radiación cuando llega a una superficie cubierta por un cultivo, se transforma en otras formas de energía, es acá donde aparecen términos como Calor sensible (H), Calor latente (λE) y Calor conducido a través del suelo (G), representada en la clásica ecuación del BES:
RN=G+H+ λE
El intercambio gaseoso de vapor de agua en el sistema Suelo-Planta-Atmósfera incluye una absorción de energía, representado como el flujo de calor latente. Así, el proceso evapotranspirativo responde a un intercambio energético entre la superficie y la atmósfera, cuya magnitud dependerá de la energía disponible (RN-G).
Cabe destacar, que normalmente no se considera la energía química utilizada en el proceso de la fotosíntesis, ya que utiliza una fracción muy baja de la radiación neta.
Influencia del contenido de agua del suelo
En un paisaje con escasa vegetación, como sucede en ambientes áridos, la energía se transforma principalmente en Calor sensible, debido a la mayor proporción de suelo desnudo, provocando un aumento de la temperatura de superficie.
En cambio, cuando existe una superficie evaporante, ya sea un cuerpo de agua o un cultivo en condiciones hídricas óptimas, gran parte de la energía se utilizará para evaporar el agua, expresada como calor latente. Por ende, el contenido de agua del suelo afecta la forma en que el flujo energético que llega es disipado.
Evapotranspiración satelital
El término de ET representa la suma de dos procesos de pérdida de agua: Evaporación, a través de la superficie del suelo y Transpiración, a través de la cavidad estomática de las plantas. Donde, la ET forma parte del balance energético de superficie y es el mayor componente del balance hídrico del suelo.
Una de las formas de monitorear a nivel espacial y temporal la ET es mediante el uso de información satelital, donde los modelos más simples son adaptaciones de la ETc de FAO56 – Penman-Monteith, los cuales mediante el uso de imágenes satelitales de vigor derivan los valores de Kc del cultivo. Si bien, este método logra identificar la variabilidad fenológica e intrínseca del manejo del predio, no incorpora el factor de “estrés”, al no tomar en cuenta la medición de la temperatura de superficie, cuyo valor refleja lo que sucede en términos de energía bajo el concepto del BES, explicado anteriormente.
Algoritmos basados en BES
Estos métodos se fundamentan en el principio de equilibrio dinámico entre las entradas y salidas del balance energético de la vegetación, logrando detectar los cambios de temperatura y vigor a lo largo de las diferentes etapas fenológicas y condiciones ambientales.
Es por esto que estos métodos son los más utilizados en la investigación científica, al detectar de mejor manera los cambios que ocurren en la disponibilidad hídrica del suelo y como estos afectan el desarrollo del cultivo, en contraste a la utilización de los métodos indirectos basados en vigor asociados a una metodología que tiene algunas limitaciones.
Ciencia aplicada en el Agro
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