Transpiración de las plantas a grandes alturas: Teoría, mediciones de campo y comparaciones con plantas del desierto

Se evaluó la influencia de los cambios de elevación en la transpiración de las plantas utilizando ecuaciones de balance de energía de la hoja y cambios de elevación bien conocidos en los parámetros físicos que influyen en la difusión del vapor de agua. Los flujos de transpiración simulados para hojas grandes con resistencias estomáticas bajas y altas a la difusión de vapor de agua se compararon con hojas pequeñas con resistencias estomáticas idénticas a elevaciones que van desde el nivel del mar hasta 4 km. También se comprobó la influencia específica de varios índices de lapso de temperatura del aire. La validación de los resultados simulados se llevó a cabo mediante la comparación de las mediciones de campo reales tomadas en un sitio desértico de baja elevación (300 m) con mediciones similares para un sitio de investigación de montaña de alta elevación (2.560 m). Se observó una estrecha concordancia entre los valores predichos y los medidos de transpiración para los parámetros ambientales y foliares probados. Se produjeron aumentos sustanciales de la irradiación solar y del coeficiente de difusión del vapor de agua en el aire (D wv) con el aumento de la elevación, mientras que las temperaturas del aire y de la hoja, la diferencia de concentración de vapor de agua entre la hoja y el aire, la irradiación de onda larga y el coeficiente de conductividad térmica del calor en el aire disminuyeron con el aumento de la elevación. Estos cambios dieron lugar a que las temperaturas de las hojas iluminadas por el sol estuvieran más por encima de la temperatura del aire a mayores elevaciones, especialmente en el caso de las hojas grandes. En el caso de las hojas grandes con baja resistencia estomática, los flujos de transpiración de las plantas desérticas de baja altitud se acercaban a los previstos para las plantas de alta altitud, aunque las temperaturas de las hojas iluminadas por el sol de estas plantas de montaña eran más de 10 °C más frías. La simulación de condiciones con una tasa de lapso de temperatura del aire baja (0,003° C m-1 y 0,004° C m-1) dio como resultado flujos transpiracionales predichos que fueron mayores que los calculados para el sitio del desierto. La transpiración de las hojas más pequeñas disminuyó con la elevación para todas las tasas de lapso probadas (0,003° C m-1 a 0,010° C m-1). Sin embargo, los flujos de transpiración a mayores elevaciones fueron considerablemente mayores de lo esperado para todas las hojas, especialmente las más grandes, debido a la fuerte influencia del aumento del calentamiento solar y a un mayor D wv. Estos resultados se discuten en términos de las similitudes en la estructura de la hoja y el hábito de la planta observado entre las plantas del desierto de baja altitud y las plantas alpinas y subalpinas de alta altitud.