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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo D1 - Medición de flujo hídrico
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:3403
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Disponibilidad hídrica del suelo
El potencial hídrico del suelo determina cuánta agua está disponible para la absorción radical. Un potencial hídrico del suelo mayor facilita que la raíz absorba agua, mientras que uno menor dificulta sostener el mismo transporte. La conductividad del suelo puede convertirse en el cuello de botella cuando el propio suelo restringe la entrega de agua a la raíz.
Grupo 2: Grupo 2: Absorción radical y conducción por xilema
Después de la absorción por la raíz, el agua atraviesa el xilema hacia la hoja. Una conductividad hidráulica del xilema mayor permite transportar más agua por unidad de tiempo y una menor restringe el transporte; la raíz también puede constituir un cuello de botella si no logra absorber o transportar el agua disponible.
Grupo 3: Grupo 3: Gradiente hídrico y transpiración foliar
El potencial hídrico de la hoja, junto con el potencial hídrico del suelo, define la diferencia de potencial que impulsa el transporte en el continuo suelo-planta-atmósfera. La tasa de transpiración cuantifica el agua liberada desde la hoja hacia el aire por unidad de tiempo; una tasa mayor corresponde a una finalización más rápida del transporte a través del continuo.
Grupo 4: Grupo 4: Cavitación y daño hidráulico
Cuando el transporte exigido supera lo que el xilema puede sostener, aparece cavitación en forma de burbujas que interrumpen los conductos. Un mayor grado de cavitación resta conductividad hidráulica disponible; cuando la pérdida de conductividad supera un umbral cercano al 88 %, el daño del xilema se considera irreversible.
Grupo 5: Grupo 5: Diagnóstico de estrés y localización del cuello de botella
El potencial hídrico foliar, la conductividad hidráulica del xilema, la transpiración y la cavitación se combinan para diagnosticar estrés hídrico antes del daño irreversible. Junto con las medidas del suelo, permiten localizar el cuello de botella en la conductividad del suelo, la raíz o el xilema aéreo según qué tramo restrinja el transporte pese al funcionamiento de los demás.
ID:1395
Grupo 1: Grupo 1: Disponibilidad hídrica del suelo
Descripción
El potencial hídrico del suelo determina cuánta agua está disponible para la absorción radical. Un potencial hídrico del suelo mayor facilita que la raíz absorba agua, mientras que uno menor dificulta sostener el mismo transporte. La conductividad del suelo puede convertirse en el cuello de botella cuando el propio suelo restringe la entrega de agua a la raíz.
Pregunta clave: ¿Cómo determina el suelo la disponibilidad de agua para iniciar el transporte hacia la planta?
El potencial hídrico del suelo determina cuánta agua está disponible para la absorción radical. Un potencial hídrico del suelo mayor facilita que la raíz absorba agua, mientras que uno menor dificulta sostener el mismo transporte. La conductividad del suelo puede convertirse en el cuello de botella cuando el propio suelo restringe la entrega de agua a la raíz. Combinadas con las medidas de suelo, estas herramientas de medición del potencial hídrico del suelo, el potencial hídrico de la hoja, la conductividad hidráulica del xilema, la tasa de transpiración y el grado de cavitación permiten identificar en qué punto del continuo suelo-planta-atmósfera se concentra el cuello de botella que limita el transporte de agua: el cuello de botella puede estar en la conductividad del suelo, cuando es el propio suelo el que restringe cuánta agua puede entregarle a la raíz; puede estar en la raíz, cuando es ella la que no logra absorber ni transportar el agua que el suelo sí tiene disponible; o puede estar en el xilema aéreo, cuando es el tramo del xilema por encima del suelo el que restringe el transporte de agua incluso con el suelo y la raíz funcionando con normalidad. El transporte de agua en el continuo suelo-planta-atmósfera comienza en el suelo, donde el potencial hídrico del suelo determina cuánta agua está disponible para que la raíz de la planta la absorba: cuanto mayor es el potencial hídrico del suelo, más fácil le resulta a la raíz absorber agua, y cuanto menor es el potencial hídrico del suelo, más le cuesta a la raíz sostener ese mismo transporte de agua. Al llegar a la hoja, el transporte de agua se cuantifica con el potencial hídrico de la hoja, que junto con el potencial hídrico del suelo define cuánta diferencia de potencial impulsa el transporte de agua a lo largo de todo el continuo suelo-planta-atmósfera.
ID:3442
Grupo 2: Grupo 2: Absorción radical y conducción por xilema
Descripción
Después de la absorción por la raíz, el agua atraviesa el xilema hacia la hoja. Una conductividad hidráulica del xilema mayor permite transportar más agua por unidad de tiempo y una menor restringe el transporte; la raíz también puede constituir un cuello de botella si no logra absorber o transportar el agua disponible.
Pregunta clave: ¿Qué limita el paso del agua desde la raíz hasta la hoja?
Después de la absorción por la raíz, el agua atraviesa el xilema hacia la hoja. Una conductividad hidráulica del xilema mayor permite transportar más agua por unidad de tiempo y una menor restringe el transporte; la raíz también puede constituir un cuello de botella si no logra absorber o transportar el agua disponible. Combinadas con las medidas de suelo, estas herramientas de medición del potencial hídrico del suelo, el potencial hídrico de la hoja, la conductividad hidráulica del xilema, la tasa de transpiración y el grado de cavitación permiten identificar en qué punto del continuo suelo-planta-atmósfera se concentra el cuello de botella que limita el transporte de agua: el cuello de botella puede estar en la conductividad del suelo, cuando es el propio suelo el que restringe cuánta agua puede entregarle a la raíz; puede estar en la raíz, cuando es ella la que no logra absorber ni transportar el agua que el suelo sí tiene disponible; o puede estar en el xilema aéreo, cuando es el tramo del xilema por encima del suelo el que restringe el transporte de agua incluso con el suelo y la raíz funcionando con normalidad. Una vez que la raíz absorbe el agua del suelo, esa agua atraviesa el xilema hasta llegar a la hoja, y la conductividad hidráulica del xilema es la herramienta que cuantifica qué tan fácilmente el xilema deja pasar ese transporte de agua: cuanto mayor es la conductividad hidráulica del xilema, más agua logra atravesar el xilema por unidad de tiempo, y cuanto menor es la conductividad hidráulica del xilema, más se restringe el transporte de agua hacia la hoja. Cuando el transporte de agua a través del xilema se ve exigido más allá de lo que el xilema puede sostener, aparece la cavitación: burbujas de aire que interrumpen los conductos del xilema y que se cuantifican con el grado de cavitación, una medida que resta directamente de la conductividad hidráulica del xilema disponible para el transporte de agua.
ID:3443
Grupo 3: Grupo 3: Gradiente hídrico y transpiración foliar
Descripción
El potencial hídrico de la hoja, junto con el potencial hídrico del suelo, define la diferencia de potencial que impulsa el transporte en el continuo suelo-planta-atmósfera. La tasa de transpiración cuantifica el agua liberada desde la hoja hacia el aire por unidad de tiempo; una tasa mayor corresponde a una finalización más rápida del transporte a través del continuo.
Pregunta clave: ¿Qué impulsa el transporte a través del continuo y cómo se cuantifica su salida hacia la atmósfera?
El potencial hídrico de la hoja, junto con el potencial hídrico del suelo, define la diferencia de potencial que impulsa el transporte en el continuo suelo-planta-atmósfera. La tasa de transpiración cuantifica el agua liberada desde la hoja hacia el aire por unidad de tiempo; una tasa mayor corresponde a una finalización más rápida del transporte a través del continuo. Combinadas con las medidas de suelo, estas herramientas de medición del potencial hídrico del suelo, el potencial hídrico de la hoja, la conductividad hidráulica del xilema, la tasa de transpiración y el grado de cavitación permiten identificar en qué punto del continuo suelo-planta-atmósfera se concentra el cuello de botella que limita el transporte de agua: el cuello de botella puede estar en la conductividad del suelo, cuando es el propio suelo el que restringe cuánta agua puede entregarle a la raíz; puede estar en la raíz, cuando es ella la que no logra absorber ni transportar el agua que el suelo sí tiene disponible; o puede estar en el xilema aéreo, cuando es el tramo del xilema por encima del suelo el que restringe el transporte de agua incluso con el suelo y la raíz funcionando con normalidad. Al llegar a la hoja, el transporte de agua se cuantifica con el potencial hídrico de la hoja, que junto con el potencial hídrico del suelo define cuánta diferencia de potencial impulsa el transporte de agua a lo largo de todo el continuo suelo-planta-atmósfera. Desde la hoja, el agua sale finalmente hacia la atmósfera, y la tasa de transpiración es la herramienta que cuantifica cuánta agua libera la hoja hacia el aire por unidad de tiempo: cuanto mayor es la tasa de transpiración, más rápido se completa el transporte de agua a través de todo el continuo suelo-planta-atmósfera.
ID:3444
Grupo 4: Grupo 4: Cavitación y daño hidráulico
Descripción
Cuando el transporte exigido supera lo que el xilema puede sostener, aparece cavitación en forma de burbujas que interrumpen los conductos. Un mayor grado de cavitación resta conductividad hidráulica disponible; cuando la pérdida de conductividad supera un umbral cercano al 88 %, el daño del xilema se considera irreversible.
Pregunta clave: ¿Cómo el exceso de exigencia hidráulica deteriora la capacidad conductora del xilema?
Cuando el transporte exigido supera lo que el xilema puede sostener, aparece cavitación en forma de burbujas que interrumpen los conductos. Un mayor grado de cavitación resta conductividad hidráulica disponible; cuando la pérdida de conductividad supera un umbral cercano al 88 %, el daño del xilema se considera irreversible. Cuando el transporte de agua a través del xilema se ve exigido más allá de lo que el xilema puede sostener, aparece la cavitación: burbujas de aire que interrumpen los conductos del xilema y que se cuantifican con el grado de cavitación, una medida que resta directamente de la conductividad hidráulica del xilema disponible para el transporte de agua. Cuando el grado de cavitación hace que la pérdida de conductividad hidráulica del xilema supere un umbral cercano al ochenta y ocho por ciento, el xilema sufre un daño irreversible, y el potencial hídrico de la hoja, la conductividad hidráulica del xilema, la tasa de transpiración y el grado de cavitación permiten, en conjunto, diagnosticar ese estrés hídrico antes de que el daño irreversible al xilema efectivamente ocurra. Combinadas con las medidas de suelo, estas herramientas de medición del potencial hídrico del suelo, el potencial hídrico de la hoja, la conductividad hidráulica del xilema, la tasa de transpiración y el grado de cavitación permiten identificar en qué punto del continuo suelo-planta-atmósfera se concentra el cuello de botella que limita el transporte de agua: el cuello de botella puede estar en la conductividad del suelo, cuando es el propio suelo el que restringe cuánta agua puede entregarle a la raíz; puede estar en la raíz, cuando es ella la que no logra absorber ni transportar el agua que el suelo sí tiene disponible; o puede estar en el xilema aéreo, cuando es el tramo del xilema por encima del suelo el que restringe el transporte de agua incluso con el suelo y la raíz funcionando con normalidad.
ID:3445
Grupo 5: Grupo 5: Diagnóstico de estrés y localización del cuello de botella
Descripción
El potencial hídrico foliar, la conductividad hidráulica del xilema, la transpiración y la cavitación se combinan para diagnosticar estrés hídrico antes del daño irreversible. Junto con las medidas del suelo, permiten localizar el cuello de botella en la conductividad del suelo, la raíz o el xilema aéreo según qué tramo restrinja el transporte pese al funcionamiento de los demás.
Pregunta clave: ¿Cómo permiten las mediciones identificar estrés hídrico y localizar el tramo limitante del continuo?
El potencial hídrico foliar, la conductividad hidráulica del xilema, la transpiración y la cavitación se combinan para diagnosticar estrés hídrico antes del daño irreversible. Junto con las medidas del suelo, permiten localizar el cuello de botella en la conductividad del suelo, la raíz o el xilema aéreo según qué tramo restrinja el transporte pese al funcionamiento de los demás. Combinadas con las medidas de suelo, estas herramientas de medición del potencial hídrico del suelo, el potencial hídrico de la hoja, la conductividad hidráulica del xilema, la tasa de transpiración y el grado de cavitación permiten identificar en qué punto del continuo suelo-planta-atmósfera se concentra el cuello de botella que limita el transporte de agua: el cuello de botella puede estar en la conductividad del suelo, cuando es el propio suelo el que restringe cuánta agua puede entregarle a la raíz; puede estar en la raíz, cuando es ella la que no logra absorber ni transportar el agua que el suelo sí tiene disponible; o puede estar en el xilema aéreo, cuando es el tramo del xilema por encima del suelo el que restringe el transporte de agua incluso con el suelo y la raíz funcionando con normalidad. Cuando el grado de cavitación hace que la pérdida de conductividad hidráulica del xilema supere un umbral cercano al ochenta y ocho por ciento, el xilema sufre un daño irreversible, y el potencial hídrico de la hoja, la conductividad hidráulica del xilema, la tasa de transpiración y el grado de cavitación permiten, en conjunto, diagnosticar ese estrés hídrico antes de que el daño irreversible al xilema efectivamente ocurra. Una vez que la raíz absorbe el agua del suelo, esa agua atraviesa el xilema hasta llegar a la hoja, y la conductividad hidráulica del xilema es la herramienta que cuantifica qué tan fácilmente el xilema deja pasar ese transporte de agua: cuanto mayor es la conductividad hidráulica del xilema, más agua logra atravesar el xilema por unidad de tiempo, y cuanto menor es la conductividad hidráulica del xilema, más se restringe el transporte de agua hacia la hoja.
ID:3446