Radiación Solar

INTRODUCCION

Toda la vida sobre la Tierra y en muchos casos bajo la superficie del agua depende de la energía proveniente de la radiación solar. Las plantas obtienen esta energía directamente, pero los animales para satisfacer sus requerimientos tienen que depender de la energía química almacenada en los carbohidratos sintetizados por las plantas. La energía radiante procedente del sol, es recibida por la tierra en la forma de ondas electromagnéticas, las cuales varían en longitud desde alrededor de 5000 hasta 290nm. Las ondas con longitudes menores que 290nm son absorbidas totalmente antes que alcancen la superficie de la tierra. La superficie de la tierra actúa como un amortiguador entre las radiaciones extremas diurnas y nocturnas. La mayoría de las plantas encontraría intolerables las temperaturas extremas tanto diurnas como diurnas.

Durante su evolución, las plantas han desarrollado sistemas conocidos en conjunto como fotosíntesis por medio de la cual son capaces de convertirla en energía contenida en algunas ondas de luz visible en energía química. No obstante, aunque esta energía química debe mantener el total de biomasa, procede sólo de una pequeña porción de energía radiante absorbida por las plantas. La mayor parte de energía absorbida se convierte en calor y se usa para evaporar el agua mediante el proceso de transpiración. Parte del calor se usa para calentar la planta, mientras que el restante pasa a los alrededores, principalmente por irradiación, pero también por convección y conducción si la temperatura del aire es menor que la de la planta.

En los bosques amazónicos el tamaño de los árboles más altos alcanza por lo general de 30 a 45 m, llegando algunos a mayores alturas. La diversa altura de los árboles da origen a una zonificación vertical del bosque, que es de gran importancia ecológica.

Objetivo:

Determinar la estratificación lumínica en vegetación herbácea, arbustiva y arbórea o cultivo.

II. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

2.1. RADIACION SOLAR

La radiación solar es un factor muy influyente sobre la morfología y anatomía de las plantas y su único competidor es el agua (DAUBENMIRE, 1979).

La energía radiante llega hasta la planta en forma de flujo o radiación procedente del sol, ya sea de modo directo o bien después de haber sido difundida por la atmósfera o reflejada o transmitida por otros objetos. Las cantidades relativas de radiación directa y difusa que llegan hasta una hoja dependen de la actividad de polvo existente en el aire y particularmente del grosor de la capa de aire dispersante que se encuentra entre el sol y la planta.

Cuando una hoja intercepta energía radiante esta puede ser reflejada (sin cambios en la longitud de onda), transmitida (después de perder algunas bandas de ondas por filtración) o absorbida.

La radiación se pierde irremisiblemente a menos que sea capturada y fijada en el preciso instante en que cae sobre la hoja.

La radiación solar es un recurso continuo, un espectro con longitudes de onda pero el aparato fotosintético solo es capaz de acceder a la energía de una banda restringida de dicho espectro todas la plantas verdes dependen de los pigmentos clorofílicos para la fijación fotosintética del carbono y estos pigmentos fijan la radiación de las bandas de onda comprendida entre 380-710nm o a grandes rasgos de 400-700nm esta es la banda de “radiación fotosintética activa” (KREBS, 1985).

La radiación consiste en ondas electromagnéticas de una gran variación de radiación. Las radiaciones solares que penetran en la atmosfera superior llegan a la superficie de la tierra por medio de ondas electromagnéticas que van aproximadamente de 0.3 a 10 micrones (u) de largo: esto equivale de 300 a 10000 mu. ó de 3000 a 100000 Aº.

Desde el punto de vista ecológico, la calidad de la luz, su intensidad (la energía real medida en calorías – gramo o pies – bujía) y su duración (largo del día) son importantes. Sabemos que tanto las plantas como los animales responden a diversas longitudes de onda. La visión de color por lo animales presenta una ocurrencia “irregular” en distintos grupos taxonómicos, siendo al parecer bien desarrollada en ciertas especies de artrópodos, peces, aves y mamíferos.

En los ecosistemas terrestres, la calidad de la luz solar no varía, lo bastante como para ejercer un efecto diferencial importante sobre la velocidad de la fotosíntesis, pero cuando la luz penetra en el agua, los rojos y los azules quedan eliminados por filtración, y la luz verdusca restante es absorbida deficientemente por la clorofila. (ODUM,1994).

2.2. Intensidad de la luz

La intensidad de la luz que llega a la superficie de la tierra varía según el ángulo de incidencia y el grado de absorción de la atmósfera y también con los factores que determinan oscurecimiento. Cuanto menor es la altura del sol, tanto menor es el ángulo de incidencia y más largo el camino a recorrer por la luz a través de la atmósfera, con la correspondiente reducción de su intensidad. La variaciones de la altura del sol dependen tanto de las diferencias en la latitud como de variaciones estacionales, así como del ahora del día. La mayor intensidad de la luz solar sobre la superficie terrestre corresponde a las horas en que el sol está en el cenit, y en los bosques lluviosos tropicales se forma un dosel completo que no permite la llegada directa de la luz solar al suelo del bosque. Otras mediciones permitieron comprobar que la intensidad de la luz que llega al suelo, tamizada a través de la hojas de los árboles que constituyen el citado dosel, que daba reducida al 3,5% del valor que tiene encima de las copas en el bosque. Por consiguiente menos del 1% de la luz exterior alcanza el suelo, si el dosel es tupido.

Los diferentes tipos de bosques presentan diferencias estacionales, en lo que refiere al factor luz.

La cantidad de energía solar absorbida por las plantas depende de muchos factores. Las plantas que crecen en áreas sombreadas están expuestas a una menor radiación que aquellas expuestas a la luz directa. La orientación de la hojas también es importante para la absorción de energía, así aquellas que forman ángulos rectos con los rayos solares absorben mucha más energía que las orientadas en la posición vertical. Algunas plantas son capaces de cambiar la orientación de sus hojas para aprovechar al máximo la radiación disponible (CLARKE, 1963).

La mayor eficacia de la luz se ha encontrado en las plantas, en un 3 a 4,5% este valor ha sido obtenido en micro algas marinas cultivadas en intensidad luminosa bastante bajas. En los bosques tropicales es de 1 a 3 % y en bosque de zonas temperadas es de 0.6 a 1.2% y en los campos de zonas temperadas es de 0.6% (BEGON et al., 1988).

2.2.1 La radiación solar como recurso

La radiación solar es la única fuente de energía que las plantas pueden utilizar para sus actividades metabólicas. Se diferencian en muchos aspectos de los demás recursos.

La energía radiante llega hasta la planta en forma de flujo o radiación procedente del sol, ya sea de modo directo bien después de haber sido difundida por la atmosfera, reflejada o transmitida por otros objetos. Las cantidades relativas de radiación directa y difusa que llegan hasta una hoja dependende la cantidad de polvo existenteen el aire y particularmente del grosorde la capa de aire dispersante que se encuentra desde el sol y la planta. La fracción directa es más alta en las latitudes bajas. Cuando una hoja intercepta la energía radiante, esta puede ser reflejada (sin cambios en la longitud de onda), transmitidas (después de perder algunas ondas de filtración) o absorbida. Una parte de la absoricon absorbida puede llegar hasta los cloroplastos y puede legar activar el proceso de fotosíntesis.

La energía radiante es convertida durante la fotosíntesis n compuestos químicos de carbono, ricos en energía, que más tarde serán desdoblados en la respiración (ya sea por la propia plata o por los organismos que se alimentan de ella o lo descomponen .pero la radiación se pierde irremisiblemente al menos que sea capturada y fijada en el preciso instante en el que cae sobre la hoja. La energía radiante que ha sido fijada en la fotosíntesis solo pasa una vez por la tierra. Esto es exactamente lo contrario de lo que ocurren con un átomo de nitrógeno o de carbono con una molécula de agua, que queden girar repetidamente a través de infinitas generaciones de organismos.

La radiación solar es un recurso continuo , un espectro de diferentes longitudes de onda; pero el aparato fotosintético es capaz de acceder a la energía de banda restringida de dicho espectro. Todas la plantas verdes dependen de pigmentos clorofílicos para la fijación fotosintética del carbono y estos pigmentos fijan la radiación de la banda de ondas comprendidas entre 380 y 710 nm(o, a grandes rasgos, 400-700 nm).esta es la banda de ¨radiación fotosintéticamente activa¨ (RFA). Tan solo un 44% aproximadamente de la radiación solar que incide sobra la superficie de la tierra sobre el nivel del mar se halla en esta banda; El resto no puede ser utilizado por las plantas verdes como recurso energético. Las longitudes de ondas no comprendidas en la banda de RFA pueden servir como estímulo y determinar condiciones, pero no son recursos (BEGON et al., 1988).

2.3. Efectos de las capas de vegetación

Las hojas trasmiten aproximadamente un 10% de la luz que choca contra ellas, de manera que la mayor parte de la luz que penetra a través del follaje pasa a través de las hojas en forma de finos rayos de sol o luz del cielo.

En un bosque

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