Traspirazione delle piante ad alta quota: Teoria, misure di campo e confronti con piante del deserto

L’influenza dei cambiamenti di elevazione sulla traspirazione delle piante è stata valutata utilizzando equazioni di bilancio energetico delle foglie e cambiamenti di elevazione ben noti nei parametri fisici che influenzano la diffusione del vapore acqueo. I flussi di traspirazione simulati per grandi foglie con resistenze stomatiche basse e alte alla diffusione del vapore acqueo sono stati confrontati con foglie piccole con resistenze stomatiche identiche ad altitudini che vanno dal livello del mare a 4 km. E’ stata anche testata l’influenza specifica di vari tassi di ristagno della temperatura dell’aria. La convalida dei risultati simulati è stata realizzata confrontando le misurazioni effettive sul campo prese in un sito desertico a bassa quota (300 m) con misurazioni simili per un sito di ricerca in montagna ad alta quota (2.560 m). È stato osservato uno stretto accordo tra i valori previsti e misurati della traspirazione per i parametri ambientali e fogliari testati. Aumenti sostanziali nell’irradiazione solare e nel coefficiente di diffusione del vapore acqueo nell’aria (D wv) si sono verificati con l’aumento dell’altitudine, mentre le temperature dell’aria e delle foglie, la differenza di concentrazione del vapore acqueo tra la foglia e l’aria, l’irradiazione a onde lunghe e il coefficiente di conduttività termica del calore nell’aria sono diminuiti con l’aumento dell’altitudine. Questi cambiamenti hanno portato a temperature per le foglie illuminate dal sole che erano più alte della temperatura dell’aria ad altezze più elevate, specialmente per le foglie grandi. Per le grandi foglie con basse resistenze stomatiche, i flussi traspiratori per le piante del deserto a bassa quota erano vicini a quelli previsti per le piante ad alta quota anche se le temperature delle foglie illuminate dal sole di queste piante di montagna erano più fredde di oltre 10°C. La simulazione di condizioni con un basso tasso di ricambio della temperatura dell’aria (0,003° C m-1 e 0,004° C m-1) ha portato a flussi di traspirazione previsti che erano maggiori di quelli calcolati per il sito nel deserto. La traspirazione per le foglie più piccole è diminuita con l’elevazione per tutti i tassi di inflessione testati (da 0,003° C m-1 a 0,010° C m-1). Tuttavia, i flussi di traspirazione a quote più alte erano considerevolmente più grandi del previsto per tutte le foglie, specialmente quelle più grandi, a causa della forte influenza dell’aumento del riscaldamento solare e di un maggiore D wv. Questi risultati sono discussi in termini di somiglianze nella struttura delle foglie e nell’abitudine delle piante osservate tra le piante del deserto a bassa quota e le piante alpine e subalpine ad alta quota.