M4 Evapotranspiração e Controle de Plantas

Tópico

A evapotranspiração é a transferência de água da superfície da Terra — tanto do solo quanto da vegetação — para a atmosfera na forma de vapor. Ela combina dois processos distintos em um único fluxo: a evaporação direta do solo e das superfícies de água abertas e a transpiração das plantas através de suas folhas. De todo o ciclo hidrológico, é o segundo maior fluxo, superado apenas pela própria precipitação. Globalmente, a evapotranspiração devolve à atmosfera aproximadamente sessenta por cento de toda a precipitação que cai sobre a terra.

A evapotranspiração real é sempre igual ou menor que a evapotranspiração potencial que a atmosfera poderia suportar. Quando o solo tem água suficiente e as condições são favoráveis, a evapotranspiração real pode ser completamente igual à evapotranspiração potencial. Mas assim que o solo começa a secar, ou assim que as plantas fecham seus estômatos, a evapotranspiração real cai abaixo da evapotranspiração potencial.

A equação de Penman-Monteith é a estrutura física que nos permite calcular tanto a evapotranspiração potencial, assumindo que a resistência oferecida pela cobertura vegetal é praticamente desprezível, quanto a evapotranspiração real, incorporando, em vez disso, uma resistência positiva da cobertura vegetal que reflete o controle exercido pelos estômatos. A demanda atmosférica sobre esse sistema é determinada pela radiação líquida disponível, após descontar o fluxo de calor para o solo, e pelo déficit de pressão de vapor do ar — a diferença entre a pressão de vapor que o ar teria se estivesse saturado e a pressão de vapor que ele realmente contém: quanto maior esse déficit de pressão de vapor, maior a demanda evaporativa que a atmosfera impõe à superfície.

O suprimento de água que sustenta a evapotranspiração viaja do solo até as raízes das plantas por meio do fluxo matricial e da ação capilar. No entanto, quando a umidade do solo cai abaixo do ponto de murcha permanente, um limiar de sucção em torno de 1.500 quilopascais, esse suprimento deixa de ser suficiente para atender à demanda atmosférica. É precisamente essa insuficiência que cria a lacuna entre a evapotranspiração real e a potencial.

O controle estomático é o principal mecanismo biológico que rege toda essa relação: quando o déficit hídrico do solo aumenta, os estômatos das folhas se fecham para evitar que a folha seque. Esse fechamento reduz a transpiração, mas também reduz a fixação de carbono da planta. A resistência que os estômatos oferecem à passagem do vapor de água aumenta exponencialmente à medida que o estresse hídrico do solo aumenta, as temperaturas se tornam mais extremas e o déficit de pressão de vapor atmosférico aumenta. Modelos que representam o solo, a vegetação e a atmosfera em conjunto parametrizam esse controle estomático como uma função multiplicativa que combina precisamente esses mesmos fatores de estresse.

O comportamento esperado de todo esse sistema inclui um ciclo diurno bem definido na evapotranspiração, com um pico por volta do meio-dia e um mínimo à noite; uma variação sazonal, com um pico no verão, quando a evapotranspiração é alta e o solo ainda está úmido; e uma redução abrupta na evapotranspiração assim que o solo seca o suficiente. Assim, desde a transferência de água para a atmosfera com que este documento começa até a abrupta redução com que termina, passando pela relação entre evapotranspiração real e potencial, a equação de Penman e Monteith, o fornecimento de água do solo e o controle estomático, a evapotranspiração e o controle vegetal significam que a taxa na qual a Terra devolve água para a atmosfera depende, a cada momento, de quão abertos ou fechados estão os estômatos da vegetação que a cobre.

ID:487