Estudio de la evapotranspiracion por medio de una camara portatil de dosel

Vista previa del material en texto

Estudio de la 
evapotranspiración 
por medio de una 
cámara portátil de 
dosel 
Trabajo Final de Licenciatura en Tecnología Ambiental 
 
Autor: Laino Baldini, Cristian 
 
Director: Dr. Faramiñán, Adán 
 
Codirectores: Dr. Carmona, Facundo 
 Dra. Berkovic, Andrea 
2023 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
2 
 
Agradecimientos 
En primer lugar, quiero aprovechar este espacio para agradecer a los miembros 
del Grupo de Teledetección del IHLLA, especialmente a los Doctores Adán Faramiñán y 
Facundo Carmona, brindándome la oportunidad de realizar el trabajo final de la Lic. en 
Tecnología Ambiental, ofreciendo no sólo lugar de trabajo e instrumentos necesarios, 
sino también por la dedicación y el tiempo, que junto con la Doctora Andrea Berkovic, 
dedicaron a las correcciones del trabajo. También agradecer a Matías Silicani por la 
asistencia en la construcción de la cámara de dosel y a Martín Bayala y Paula Olivera por 
la compañía en las salidas de campo. Agradezco, además, a la Comisión de 
Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires (CICPBA) por otorgarme la 
beca de entrenamiento, en la cual se enmarcó mi Práctica Profesional y a la Universidad 
Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires por brindarme la formación 
académica 
Sin embargo, quiero principalmente agradecer a todos aquellos que me 
acompañaron en este camino, tanto en lo académico como en lo personal, haciéndolo 
más maravilloso. Una especial mención para mis padres Jorge y Cristina por su esfuerzo 
para que pueda cumplir con esta meta, y a mi hermano Nicolás por su apoyo. 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
3 
 
 
Índice de Contenido 
Índice de Tablas ................................................................................................................ 5 
Índice de Figuras ............................................................................................................... 6 
Glosario de abreviaturas más frecuentes ......................................................................... 7 
Resumen ........................................................................................................................... 8 
Objetivos ......................................................................................................................... 10 
Capítulo 1. Introducción .................................................................................................. 11 
1.1 Introducción ......................................................................................................... 12 
1.2 Evaporación ......................................................................................................... 12 
1.3 Transpiración ....................................................................................................... 13 
1.4 Evapotranspiración .............................................................................................. 14 
1.5 Estimación de ET .................................................................................................. 16 
Capítulo 2. Materiales y Métodos ................................................................................... 18 
2.1 Área de estudio: ................................................................................................... 19 
2.2 Materiales Utilizados ........................................................................................... 22 
2.2.1 Cámara portátil de dosel .................................................................................. 22 
2.2.2 Estación de balance de energía ........................................................................ 26 
2.3 Métodos de cálculo .............................................................................................. 30 
2.3.1 Estimación de la evapotranspiración real a partir de la CPD ............................ 30 
2.3.2 Evapotranspiración real con estación de balance de energía. ......................... 31 
2.4 Integración diaria ................................................................................................. 37 
2.5 Estadísticos .......................................................................................................... 37 
Capítulo 3. Resultados y Discusión .................................................................................. 39 
3. Organización de los resultados ................................................................................ 40 
file:///C:/Users/Cris/Downloads/Tesis_Laino_v2%20rev%20FC_.docx%23_Toc126091203
file:///C:/Users/Cris/Downloads/Tesis_Laino_v2%20rev%20FC_.docx%23_Toc126091209
file:///C:/Users/Cris/Downloads/Tesis_Laino_v2%20rev%20FC_.docx%23_Toc126091219
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
4 
 
3.1 Validación de las mediciones realizadas con la CPD mediante la EBE - Área de 
estudio I .......................................................................................................................... 40 
3.2 Descripción climático y edafológico campaña 2022 ............................................ 43 
3.3 Estimación de la ET en un cultivo de cebada mediante una CPD y una EBE – Área 
de estudio II .................................................................................................................... 46 
Capítulo 4. Conclusiones y Perspectiva a Futuro ............................................................. 49 
4. Conclusiones y Perspectiva a futuro ........................................................................ 50 
Capítulo 5. Bibliografía .................................................................................................... 51 
5.1 Bibliografía ........................................................................................................... 52 
 
file:///C:/Users/Cris/Downloads/Tesis_Laino_v2%20rev%20FC_.docx%23_Toc126091224
file:///C:/Users/Cris/Downloads/Tesis_Laino_v2%20rev%20FC_.docx%23_Toc126091226
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
5 
 
Índice de Tablas 
Tabla 1. Datos de laboratorio correspondientes a las muestras del suelo (Silicani, 2012).
 ........................................................................................................................................ 20 
Tabla 2. Dimensiones de la cámara portátil de dosel. .................................................... 22 
Tabla 3. Materiales, sensores e instrumentos utilizados para la construcción de la cámara 
portátil de dosel. Se expone modelo, características y precisión. .................................. 23 
Tabla 4. Sensores que configuran la Estación de Balance de Energía. Se muestran sus 
características y precisión. .............................................................................................. 27 
Tabla 5. Comparación de tasas diarias de ETa obtenidos mediante la EBE y la CPD en área 
de estudio I. .................................................................................................................... 42 
Tabla 6. Altura de la cebada para cada día de medición y altura libre de la CPD............ 46 
Tabla 7. Comparación de tasas diarias de ETa obtenidos mediante la EBE y la CPD en área 
de estudio II. ................................................................................................................... 48 
Tabla 8. Estadísticos ETa_EBE vs ETa_cam_corr a escala horaria y diaria. ..................... 48 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
6 
 
Índice de Figuras 
Figura 1 Representación esquemática de una estoma (tomado de Allen et al. 1998). .. 13Figura 2. Partición de la evapotranspiración en evaporación y transpiración durante el 
periodo de crecimiento de un cultivo anual (tomado de Allen et al. 1998). ................... 14 
Figura 3. Esquema de cámaras de sistema abierto (derecha) y sistema cerrado (izquierda).
 ........................................................................................................................................ 17 
Figura 4. Ubicación espacial de las áreas de estudio, la parcela experimental en el Campus 
Universitario Tandil, y La Alcira. ...................................................................................... 19 
Figura 5. CPD y EBE en La Alcira. ..................................................................................... 20 
Figura 6. Imagen del perfil de suelo. Se muestran los horizontes y una escala en 
centímetros (tomado de Ocampo et al. 2013). ............................................................... 21 
Figura 7. Estadío de desarrollo de la cebada destacando etapa de monitoreo. ............. 22 
Figura 8. Imagen de la CPD. Se muestran sus dimensiones, largo, ancho y altura. ........ 26 
Figura 9. EBE montada en el cultivo de cebada. ............................................................. 27 
Figura 10. Se muestra el tiempo de medición versus la masa de vapor de agua con línea 
de tendencia lineal y cuadrático, sus ecuaciones y R2. ................................................... 41 
Figura 11. Correlación grafica entre los valores horarios de ETa calculados con la EBE y la 
CPD para los días 24 y 25 de septiembre y 5 de noviembre del 2019. ........................... 42 
Figura 12. Gráfica de la variación temporal de la humedad relativa del suelo a distintas 
profundidades y eventos de precipitación. Se destaca además los días del año en los que 
se midió con la CPD. ........................................................................................................ 43 
Figura 13. Ta, U2 y Rs para los distintos días de medición del año con la CPD a) 248, b) 284, 
c) 305 y d) 340. ............................................................................................................... 45 
Figura 14. Evapotranspiración en cebada: ETo y ETa_EBE obtenida indirectamente 
mediante la EBE, y ETa_cam y ETa_cam_corr directamente con la CPD para los distintos 
días del año en los que se midió con la cámara: 248, 284 305 y 340 respectivamente. 47 
 
file:///C:/Users/Cris/Downloads/Tesis_Laino_v1_rev%20FC.docx%23_Toc125020244
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
7 
 
Glosario de abreviaturas más frecuentes 
θ: Humedad volumétrica del suelo 
CPD: Cámara portátil de dosel 
DL: Datalogger 
DOY: Día del año 
EBE: Estación de balance de energía 
ET: Evapotranspiración 
ETa: Evapotranspiración real 
ETa_cam: Evapotranspiración real calculada a partir de la cámara portátil de dosel 
ETa_cam_corr: Evapotranspiración real calculada a partir de la cámara portátil de dosel 
con corrección por altura 
ETa_EBE: Evapotranspiración calculada a partir de la estación de balance de energía 
ETc: Evapotranspiración del cultivo bajo condiciones no estándar 
ET0: Evapotranspiración de referencia 
Kc: Coeficiente de cultivo 
Ks: Coeficiente de estrés hídrico 
Rs: Radiación solar 
Ta: Temperatura atmosférica 
 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
8 
 
Resumen 
El seguimiento de la disponibilidad de agua en los primeros decímetros del suelo 
es fundamental para diversos estudios (hidrológicos, agronómicos, de cambio global, 
entre otros) y requiere de medidas de terreno con una adecuada precisión. Alrededor 
del mundo, la cantidad de puntos en los que se registra de manera continua el agua 
disponible en la zona no saturada es escasa. Lo mismo ocurre en Argentina, y es 
necesario que se comiencen a instrumentar las diferentes cuencas hidrológicas del país 
con aparatos y sensores que permitan un adecuado registro del almacenamiento de 
agua en el suelo. Como bien se conoce, una de las variables más importantes a 
monitorear es el proceso de evapotranspiración (ET). En Argentina la ET es la variable 
hidrológica de mayor relevancia y, en particular, en la llanura pampeana cerca del 85 % 
de agua que precipita se pierde a través de dicho proceso. En un sentido más amplio, 
este término hidrológico cobra mayor relevancia si se tiene en cuenta que la 
productividad primaria de la región es función del agua disponible para evaporar (por el 
predominio de la agricultura de secano). La ET puede obtenerse de forma indirecta a 
escala local (mediante estaciones agrometeorológicas) o regional (a partir de datos de 
satélite). Sin embargo, también es posible obtenerla de forma directa, una alternativa 
involucra el uso de cámaras portátiles de dosel. Éste método consiste en aislar una 
muestra de aire por encima de la superficie evaporante con el fin de obtener la evolución 
de la densidad del vapor de agua en el tiempo retenida por la cámara. Es entonces de 
suma importancia evaluar el rendimiento de las cámaras portátiles de dosel a través de 
pruebas de campo, tanto mediante distintos diseños, configuraciones y determinación 
protocolos de medida de las cámaras, como mediante la calibración de los resultados 
obtenidos con métodos alternativos, entre ellos los lisímetros o aquellos basados en la 
ecuación de balance de energía. Como objetivo principal para este trabajo, se planteó 
estudiar la pérdida real de agua analizando la correlación entre un método directo, el 
de la cámara portátil de dosel (CPD), que brinda valores instantáneos de ET, y un método 
indirecto, estudiando el Balance de Energía con una Estación de Balance de Energía 
(EBE), analizando distintas variables meteorológicas tales como la radiación solar, 
temperatura del aire, humedad relativa del aire, humedad del suelo, entre otras. En el 
año 2019 se validó la CPD, sobre una cubierta vegetal de gramíneas, comparándola con 
una EBE. Las mediciones se llevaron a cabo el 24 y 25 de septiembre y el 5 de noviembre, 
obteniéndose un R2=0,75 a escala horaria y un R2=0,91 a escala diaria, indicando la 
robustez del método para la medida de la ET. Considerando los buenos resultados 
obtenidos, a continuación, se utilizó la CPD en el monitoreo de la ET durante el ciclo de 
cultivo de una parcela de cebada cervecera durante el año 2022. Se realizó un monitoreo 
de la pérdida de agua sobre un cultivo de cebada, instalando una EBE para el registro de 
variables meteorológicas desde el 12 de agosto del 20022 hasta el 15 de diciembre del 
mismo año. Durante este período, los días 5 de septiembre, 11 de octubre, 1 de 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
9 
 
noviembre y 6 de diciembre se midió con la CPD. Los cuatro días de medida consideraron 
diferentes escenarios de humedad de suelo y nubosidad. Los resultados de la 
comparación de las medidas de la CPD frente a los obtenidos mediante la EBE mostraron 
un R2=0,78 y RMSE=0,047 mm h-1 entre las tasas de ET horarias, mientras que un R2=0,97 
y un RMSE=1,1 mm d-1 para tasas diarias de ET. Los buenos resultados encontrados 
demuestran que el método del domo, aplicado con la CPD desarrollada, permitirían 
evaluar otras técnicas de medida y/o validar productos de ET como son aquellos 
obtenidos con información de satélite. 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
10 
 
Objetivos 
Objetivo general: 
 El objetivo general del trabajo es estudiar la pérdida de agua de un periodo 
invierno-primavera por medio de una cámara de dosel y una estación de balance de 
energía. En particular, se analizarán las medidas horarias y diarias de la pérdida real 
de agua con el objetivode analizar el cálculo de la ET con modelos que utilizan 
medidas indirectas. 
Objetivos específicos: 
Los objetivos específicos que se plantearon se resumen en los siguientes puntos: 
- Realizar tareas de control y seguimiento de la medida de la evapotranspiración 
real del suelo a partir del registro de datos colectados; 
- Estimar la fracción evaporativa a partir de los datos obtenidos por un sensor 
de humedad calibrados por un lisímetro de pesada, y por la cámara; 
- Hacer una intercomparación entre la cámara portátil de dosel y una estación 
de balance de energía sobre una superficie con cubierta vegetal de gramíneas; 
- Calcular la ET por medio de ecuaciones basadas en el balance de energía en 
un cultivo de cebada y comparar los resultados obtenidos con las medidas 
registradas con la cámara de dosel en el lugar; 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
11 
 
 
Capítulo 1. 
Introducción 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
12 
 
1.1 Introducción 
De los diversos procesos meteorológicos que ocurren continuamente en la 
atmósfera, los más importantes para la hidrología son los de precipitación y 
evaporación, interactuando la atmósfera con el agua superficial. La mayor parte del agua 
que precipita sobre la superficie terrestre proviene de la humedad que se evapora en 
los océanos y que luego es transportada por la circulación atmosférica a lo largo de 
grandes distancias. Pero, si tenemos en cuenta la superficie terrestre, debemos 
considerar que las plantas participan en la pérdida de agua del ciclo hidrológico por 
medio de la ET. Se define como ET a la combinación de dos procesos separados, uno por 
el que el agua se pierde a través de la superficie del suelo por evaporación y, otro, a 
través de la transpiración de la vegetación. 
A continuación, se definen conceptos claves para la comprensión del proceso de 
ET. 
1.2 Evaporación 
La evaporación es el proceso por el cual el agua líquida se convierte en vapor de 
agua (vaporización) y se pierde de la superficie evaporante (remoción de vapor). El agua 
se evapora desde una variedad de superficies, tales como lagos, ríos, caminos, suelos y 
la vegetación mojada. Para cambiar el estado de las moléculas del agua de líquido a 
vapor se requiere energía. La radiación solar directa y, en menor grado, la temperatura 
ambiente del aire, proporcionan esta energía. La fuerza impulsora para retirar el vapor 
de agua de una superficie evaporante es la diferencia entre la presión del vapor de agua 
en la superficie evaporante y la presión de vapor de agua de la atmósfera circundante. 
A medida que ocurre la evaporación, el aire circundante se satura gradualmente y el 
proceso se vuelve cada vez más lento hasta detenerse completamente si el aire mojado 
circundante no se transfiere a la atmósfera o, en otras palabras, no se retira de alrededor 
de la superficie evaporante. El reemplazo del aire saturado por un aire más seco 
depende en gran medida de la velocidad del viento. Por lo tanto, la radiación, la 
temperatura del aire, la humedad atmosférica y la velocidad del viento son variables 
meteorológicas a considerar al evaluar el proceso de la evaporación (Chow, 1994). 
Cuando la superficie evaporante es la superficie del suelo, el grado de cobertura 
por parte de la vegetación y la cantidad de agua disponible en la superficie evaporante 
son otras variables que afectan el proceso. Lluvias frecuentes, el riego y el ascenso 
capilar en un suelo con superficie freática poco profunda, mantienen mojada la 
superficie del suelo. En zonas en las que el suelo es capaz de proveer agua con velocidad 
suficiente para satisfacer la demanda de la evaporación del suelo, este proceso está 
determinado solamente por las condiciones meteorológicas. Sin embargo, en casos en 
que el intervalo entre la lluvia y el riego es grande, y la capacidad del suelo de conducir 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
13 
 
la humedad cerca de la superficie es reducida, el contenido de agua en los horizontes 
superiores disminuye y la superficie del suelo se seca. Bajo estas circunstancias, la 
disponibilidad limitada del agua ejerce un control sobre la evaporación del suelo. En 
ausencia de cualquier fuente de reabastecimiento de agua a la superficie del suelo, la 
evaporación disminuye rápidamente y puede cesar casi totalmente en un corto lapso de 
tiempo (Allen et al., 1998). 
1.3 Transpiración 
La transpiración consiste en la vaporización del agua líquida contenida en los 
tejidos de la planta y su posterior remoción hacia la atmósfera. Los cultivos pierden agua 
predominantemente a través de las estomas. Estas son pequeñas aberturas en la hoja 
de la planta a través de las cuales se transfiere el vapor de agua, entre otros gases, hacia 
la atmósfera (Figura 1) (Curtis et al. 2000). 
 
Figura 1 Representación esquemática de una estoma (tomado de Allen et al. 1998). 
El agua, junto con algunos nutrientes, es absorbida por las raíces y transportada 
a través de la planta. La vaporización ocurre dentro de la hoja en los espacios 
intercelulares, y el intercambio del vapor con la atmósfera es controlado por la abertura 
estomática. Casi toda el agua absorbida del suelo se pierde por transpiración y 
solamente una pequeña fracción se convierte en parte de los tejidos vegetales (Sanchez-
Toribio, 1992). La transpiración, al igual que la evaporación directa, depende de las 
variables meteorológicas, por lo que también deben ser consideradas en su 
determinación. El contenido de agua del suelo y la capacidad del suelo de conducir el 
agua a las raíces también determinan la tasa de transpiración, así como la salinidad del 
suelo y del agua de riego. La tasa de transpiración también es influenciada por las 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
14 
 
características del cultivo, el medio donde se produce y las prácticas de cultivo. Diversas 
clases de plantas pueden tener diversas tasas de transpiración. Por otra parte, no 
solamente el tipo de cultivo, sino también su estado de desarrollo, el medio donde se 
produce y su manejo, deben ser considerados al evaluar la transpiración (Allen et al., 
1998). 
1.4 Evapotranspiración 
La evaporación y la transpiración ocurren simultáneamente y no hay una manera 
sencilla de distinguir estos dos procesos. Aparte de la disponibilidad de agua en los 
horizontes superficiales, la evaporación de un suelo cultivado es determinada 
principalmente por la fracción de radiación solar que llega a la superficie del suelo. Esta 
fracción disminuye a lo largo del ciclo del cultivo a medida que el dosel del cultivo 
proyecta más y más sombra sobre el suelo. 
En las primeras etapas del cultivo, el agua se pierde principalmente por 
evaporación directa del suelo, pero con el desarrollo del cultivo y finalmente cuando 
este cubre totalmente el suelo, la transpiración se convierte en el proceso principal. En 
la Figura 2 se presenta la evapotranspiración dividida en sus dos componentes 
(evaporación y transpiración) en relación con el índice de área foliar (IAF). El IAF es la 
expresión numérica adimensional resultado de la división aritmética del área de las 
hojas de un cultivo y el área de suelo sobre el cual se encuentra establecido (expresada 
en m2). Éste índice permite estimar la capacidad fotosintética de las plantas y ayuda a 
entender la relación entre acumulación de biomasa y rendimiento bajo condiciones 
ambientales preponderantes en una región determinada (Intagri, 2016). 
 
Figura 2. Partición de la evapotranspiración en evaporación y transpiración durante el periodo de crecimiento de un 
cultivo anual (tomado de Allen et al. 1998).LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
15 
 
En el caso de un cultivo típico de nuestra región, al momento de la siembra, casi 
el 100% de la ET ocurre en forma de evaporación, mientras que cuando la cobertura 
vegetal es completa, más del de 90% de la ET ocurre como transpiración (Allen et al., 
1998). 
Dicho esto, el concepto de evapotranspiración incluye diferentes definiciones, 
cada uno útil según el caso de estudio. Xiang et al. (2020), a partir de una revisión 
bibliográfica, describen los conceptos más utilizados: 
 
Evapotranspiración (ET): es la pérdida de agua hacia la atmósfera debido a los 
procesos de evaporación de una superficie, y transpiración de una planta. 
 
Evapotranspiración de referencia (ET0): es el vapor de agua que se pierde hacia 
la atmósfera para un pasto de 0,12 m de alto y sin limitaciones de agua. 
 
Evapotranspiración del cultivo (ETc): es el vapor de agua que se pierde hacia la 
atmósfera para una vegetación de dimensiones específicas y sin limitaciones de agua. 
 
Evapotranspiración real (ETa): pérdida de agua hacia la atmósfera para una 
vegetación en condiciones naturales. 
En todo caso, las variables meteorológicas y los factores de cultivos que 
intervienen en el proceso de la ET se detallan a continuación (sacado de Allen, Pereira, 
Raes, & Smith, 1998): 
Radiación Solar: 
El proceso de evapotranspiración está determinado por la cantidad de energía 
disponible para evaporar el agua. La radiación solar es la más importante fuente de 
energía en el planeta y puede convertir grandes cantidades de agua líquida en vapor de 
agua. La cantidad potencial de radiación que puede llegar a una superficie evaporante 
viene determinada por su localización y época del año. Debido a las diferencias en la 
posición del planeta y a su movimiento alrededor del sol, esta cantidad potencial de 
radiación es diferente para cada latitud y para las distintas estaciones del año. La 
radiación solar real que alcanza la superficie evaporante depende de la turbidez de la 
atmósfera y de la presencia de nubes que reflejan y absorben cantidades importantes 
de radiación. Cuando se determina el efecto de la radiación solar en la 
evapotranspiración, se debe también considerar que no toda la energía disponible se 
utiliza para evaporar el agua ya que parte de la energía solar se utiliza también para 
calentar la atmósfera y el suelo. 
Temperatura del aire: 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
16 
 
La radiación solar absorbida por la atmósfera y el calor emitido por la tierra 
elevan la temperatura del aire. El calor sensible del aire circundante transfiere energía 
al cultivo y entonces ejerce un cierto control en la tasa de evapotranspiración. En un día 
soleado y cálido, la pérdida de agua por evapotranspiración será mayor que en un día 
nublado y fresco. 
Humedad del aire: 
Mientras que el aporte de energía del sol y del aire circundante es la fuerza 
impulsora principal para la evaporación del agua, la diferencia entre la presión de vapor 
de agua en la superficie evapotranspirante y el aire circundante es el factor 
determinante para la remoción de vapor. Áreas bien regadas en regiones áridas secas y 
calientes, consumen grandes cantidades de agua debido a la gran disponibilidad de 
energía y al poder de extracción de vapor de la atmósfera. En cambio, en regiones 
húmedas tropicales, a pesar de que el ingreso de energía es elevado, la alta humedad 
del aire reducirá la demanda de evapotranspiración. En este último caso, como el aire 
está ya cerca de saturación, puede absorber menos agua adicional y por lo tanto la tasa 
de evapotranspiración es más baja que en regiones áridas. 
Velocidad del viento 
El proceso de remoción de vapor depende en alto grado del viento y de la 
turbulencia del aire, los cuales transfieren grandes cantidades de aire hacia la superficie 
evaporante. Con la evaporación del agua, el aire sobre la superficie evaporante se satura 
gradualmente con vapor. Si este aire no se substituye continuamente por un aire más 
seco, la intensidad de remoción de vapor de agua y la tasa de evapotranspiración 
disminuyen. 
Factores de cultivo: 
El tipo de cultivo, la variedad y la etapa de desarrollo deben ser considerados 
cuando se evalúa la evapotranspiración de cultivos que se desarrollan en grandes áreas. 
Las diferencias en resistencia a la transpiración, la altura del cultivo, la rugosidad del 
cultivo, el albedo, la cobertura del suelo y las características radiculares del cultivo dan 
lugar a diferentes niveles de ET en diversos tipos de cultivos, aunque se encuentren bajo 
condiciones ambientales idénticas. 
1.5 Estimación de ET 
El número de métodos para la determinación de flujos de ET disponibles hoy en 
día, es elevado, tanto indirectos como directos. Los métodos indirectos hacen uso de los 
enfoques de balance de energía en la superficie o de balance de agua (Livingston and 
Hutchinson, 1994; Baldocchi et al., 1996; Rana and Katerji, 2000; Bowen, I.S., 1926; 
Gowda et al., 2011). En cuanto a los directos, podemos encontrar aquellos que utilizan 
un equipamiento que permite obtener y aislar muestras de gas que se encuentre justo 
Con formato: Español (Argentina)
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
17 
 
sobre la superficie del dosel y analizar los componentes de dicha muestra. Justamente 
en esto se basa el método de la cámara portátil de dosel (CPD). La historia del uso de 
cámaras para la determinación de la ET se remonta a 1930 (Thomas and Hill, 1937). Éstas 
se pueden clasificar en sistemas abiertos y sistemas cerrados (Figura 3). En un sistema 
abierto se pueden aplicar mediciones con un tiempo de medición grande. La diferencia 
de la concentración de vapor entre los puntos de entrada y salida son medidos y 
utilizados para determinar el flujo de ET. Estas mediciones son restringidas a varios sitios 
de muestreo, y la portabilidad de una cámara de sistema abierto es limitada. Para poder 
representar las condiciones climáticas dentro de la cámara, las cuales deben ser 
similares a la exterior, se necesitan de sistemas costosos y complejos (Musgrave y Moss, 
1961). Sin embargo, ciertas diferencias como el cambio transitorio de radiación difusa y 
el intercambio de gases en la superficie del suelo, difícilmente se pueden evitar (Burkart 
et al., 2007). En contraste, las cámaras de sistema cerrado son diseñadas para ser 
fácilmente transportables entre distintos puntos de medición en el terreno y, para evitar 
variaciones climáticas debido a la cámara, se realizan mediciones rápidas (Garrity et al., 
1984; Wagner y Reicosky, 1992; Reicosky y Peters, 1977). 
 
 
Figura 3. Esquema de cámaras de sistema abierto (derecha) y sistema cerrado (izquierda). 
Los cambios en la concentración de vapor de agua dentro de la cámara son 
medidas para obtener el flujo de ET. Las mediciones obtenidas por la cámara son 
analizadas para representar valores instantáneos de ET utilizando la siguiente expresión: 
𝐸𝑇 =
 3,6 𝑏 𝑉
𝐴
 (Ecuación 1) 
 
donde: 
 b es la tasa de cambio de densidad de vapor de agua en la cámara (g m-3 s-1), 
 V el volumen de la cámara (m3) restando el volumen del instrumental utilizado y 
de la vegetación en su interior, 
 A el área cubierta por la cámara (m2), 
 el factor 3,6 convierte gramos de agua por metro cuadrado por segundo a 
milímetros por hora. 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
18 
 
 
Capítulo 2. 
Materiales y 
Métodos 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
19 
 
2.1 Área de estudio: 
El presente trabajo fue realizado en la ciudadde Tandil, la misma se encuentra 
en el centro de la provincia de Buenos Aires, República Argentina. La ciudad forma parte 
de una gran planicie rodeada de serranías, posee un clima templado húmedo-
subhúmedo, con una precipitación anual de aproximadamente 800 mm, con déficit 
hídrico esporádico durante diciembre, enero y febrero, y exceso de agua distribuido de 
marzo a agosto (Degano et al., 2021; Holzman et al., 2014), la evapotranspiración 
potencial es de aproximadamente 1100 mm (Degano et al., 2022; Holzman et al., 2014a). 
Para cumplir con los objetivos del presente trabajo, se hizo uso de dos áreas de 
estudio. Por un lado, la parcela experimental (Área de estudio I) que mantiene Instituto 
de Hidrología de Llanura “Dr. Eduardo Usunoff” (IHLLA) desde el año 2005, lugar donde 
ya se encontraba instalada una estación de balance de energía (EBE) y donde se midió 
con la CPD. Por el otro lado, dicha cámara también fue utilizada en el establecimiento 
“La Alcira”, sobre un cultivo de cebada (Área de estudio II). En este caso, para medir las 
distintas variables meteorológicas que intervienen en el proceso de ET, la EBE fue 
instrumentada e instalada sobre dicha parcela para monitorear el ciclo de cultivo. 
La parcela experimental está ubicada en el Campus Universitario Tandil (37,28° 
S y 59,11 O, 214 msnm), de la Universidad Nacional del Centro de la provincia de Buenos 
Aires, mientras que “La Alcira”, también se encuentra en el partido de Tandil, con acceso 
sobre la Ruta Nacional 226, coordenadas 37,49° S, 58,90° O, 186 msnm. En la Figura 4 
se muestra la localización de ambas áreas de estudio, y en la Figura 5 la CPD y la EBE. 
 
Figura 4. Ubicación espacial de las áreas de estudio, la parcela experimental en el Campus Universitario Tandil, y La 
Alcira. 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
20 
 
 
Figura 5. CPD y EBE en La Alcira. 
El suelo del área de estudio I tiene un buen desarrollo de horizontes, del que se 
tomaron muestras hasta 0,78 m (Tabla 1). Del análisis de laboratorio y de la descripción 
se observa que el suelo corresponde a un Argiudol Típico (Rivas & Ocampo, 2009). En la 
Figura 6 se muestra el perfil del suelo. 
 
Tabla 1. Datos de laboratorio correspondientes a las muestras del suelo (Silicani, 2012). 
 
Argiudol significa que el suelo es un Molisol, es decir, un suelo con un horizonte 
superficial (A) formado en superficie y enriquecido con materia orgánica humificada (en 
estrecha asociación con la matriz mineral); la partícula Argi implica que en el subsuelo 
se acumuló arcilla como resultado de un proceso de migración (por suspensión y 
movimiento en agua) desde horizontes subyacentes (horizontes Bt1 y Bt2) y el elemento 
formativo ud indica el régimen de humedad údico (L. udus, húmedo) en el cual la sección 
de control presenta poco déficit de agua. 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
21 
 
 
Figura 6. Imagen del perfil de suelo. Se muestran los horizontes y una escala en centímetros (tomado de Ocampo et 
al. 2013). 
El suelo tiene una cubierta vegetal mixta (Dactylis Glomerata, Estuca 
Arundinacea y Lolium Multiflorum) y está rodeada por un área experimental de pastoreo 
de ganado vacuno (Schirmbeck & Rivas, 2007). 
Los días en que se midió en esta área fueron los días 24 y 25 de septiembre y 5 
de noviembre del año 2019. 
Por otro lado, el área de estudio II es un establecimiento que se encuentra a 15 
km de la parcela experimental, lugar donde se cultiva predominantemente soja, papa y 
cebada. Dada la cercanía a la parcela experimental, se supone mismo tipo de suelo y 
clima. Para el presente trabajo, se llevó a cabo un seguimiento de la pérdida de agua 
mediante mediciones con sensores de humedad del suelo, la CPD y la EBE en un cultivo 
de cebada de dicho establecimiento. La cebada se cultivó aplicando siembra directa, con 
una distancia entre hileras de 0,17 m y una densidad de 250 semillas m-2 en el mes de 
julio. 
En la Figura 7 se muestra el estadío de la cebada al momento de medir con la 
CPD y los días del año (DOY) 2022 en el que se llevó a cabo. Los DOY 248, 284, 305 y 340 
corresponden a los días 5 de septiembre, 11 de octubre, 1 de noviembre y 6 de 
diciembre del año 2022, respectivamente. 
0
25
50
75
100
Ap1
Ap2
AB
Bt1
Bt2
BC
C
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
22 
 
 
Figura 7. Estadío de desarrollo de la cebada destacando etapa de monitoreo. 
2.2 Materiales Utilizados 
Con el fin de alcanzar los objetivos planteados para el presente trabajo, se utilizó 
una CPD para el cálculo de la ET. Ésta es una cámara de bajo costo construida en el marco 
de la práctica profesional supervisada (Laino, 2022). A su vez, dos EBE fueron utilizadas 
para la obtención de la ET, una ubicada en la parcela experimental y otra en un cultivo 
de cebada, que forma parte del establecimiento “La Alcira”. 
Seguidamente, se detalla el equipamiento utilizado, así como su funcionamiento 
y costos. 
2.2.1 Cámara portátil de dosel 
Con el objetivo de que la CPD sea fácilmente transportable y que las mediciones 
realizadas mediante la CPD sean lo suficientemente rápidas para evitar alteraciones 
climáticas debido a la cámara, se la diseñó con las dimensiones expuestas en la Tabla 2. 
A su vez, las dimensiones fueron pensadas para facilitar los cálculos y agilizar el análisis 
de los datos obtenidos. 
Tabla 2. Dimensiones de la cámara portátil de dosel. 
 Largo (m) Ancho (m) Altura (m) Volumen (m3) Área (m2) 
Cámara de Dosel 1,30 0,85 1,00 1,00 1,00 
 
Se debe tener en cuenta que el volumen especificado en la Tabla 2 se refiere al 
volumen interno de la cámara, descontando el volumen de los instrumentos montados 
dentro de la misma, y el área se refiere a la superficie libre de suelo dentro de la cámara. 
Para la construcción y funcionamiento de la CPD, en la Tabla 3 se muestran los 
materiales utilizados y la instrumentación empleada. 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
23 
 
Tabla 3. Materiales, sensores e instrumentos utilizados para la construcción de la cámara portátil de dosel. Se 
expone modelo, características y precisión. 
Materiales de construcción Características 
Costo 
en USD 
 
Perfil 
solera. 
35 mm de ancho. 9,00 
 
Polietileno 
LTD 
200 µm de espesor. 
 
Transparente. 
8,00 
Sensor/Instrumento Modelo 
Características 
y medición 
Rango 
de 
medida 
Error 
 CS215 de 
Campbell 
Scientific. 
Sensor que 
mide la 
temperatura 
atmosférica y 
humedad 
relativa 
combinada, 
para 
proporcionar 
mediciones 
precisas y 
estables. 
Hr: 
0 a 
100% (-
20° a 
+60°C). 
De 10% a 
90% a 
25°C: 
±2%. 
 
De 0% a 
100% a 
25°C: 
±4%. 
352,00 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
24 
 
Ta: 
-40° a 
+70°C. 
A 25°C: 
±0,3°C. 
De 5° a 
40°C: 
±0,4°C. 
De -40° a 
70°C: 
±0,9°C. 
 
 
Abrigo de 
sensores 
41303-5ª 
de 
Campbell 
Scientific. 
 
Abrigo de 6 
capas que 
permite el 
libre paso del 
aire a través 
del protector, 
manteniendo 
la temperatura 
del sensor a 
temperatura 
ambiente o 
cercano a ella. 
 
141,90 
 
 
Datalogger 
CR300 
series de 
Campbell 
Scientific. 
 
Utilizado para 
la recolección 
de los datos. 
Permite medir 
la mayoría de 
sensores 
utilizados en 
hidrología, 
meteorología, 
medio 
ambiente e 
industria. 
 
764,50 
 
Otros instrumentos utilizados Características 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
25 
 
 
1 Batería 
12 V. 
Alimentación del sensor CS215 y 
coolers 12 V. 
16,002 Coolers 
12 V. 
Facilita la homogeneización del 
vapor de agua dentro de la cámara 
de dosel. 
3,00 
 
Dentro de la cámara se montaron 2 coolers de 12 V con el fin de establecer una 
mezcla eficiente del vapor de agua almacenado en el volumen de control. Aunque los 
coolers pueden causar turbulencia en la interface hoja-aire y suelo-aire, pudiendo 
alterar el flujo de ET, la influencia no es significativa (Steduto et al., 2022). Un sensor 
CS215 fue utilizado para medir la humedad relativa (Hr) y temperatura del aire (Ta) en 
el interior de la cámara. Para evitar un excesivo aumento en la lectura de temperatura 
del sensor se colocó un abrigo de sensor contra la radiación solar modelo 41303-5A de 
6 capas (Rivas y Mancino, 2020). Un datalogger (DL) CR300 fue programado para 
almacenar los datos obtenidos por el CS215, midiendo cada 1 segundo, con una salida 
de datos cada 5 segundos. Los mismos pueden ser descargados mediante el uso de una 
notebook. Tanto los coolers como el DL CR300 fueron alimentados con una batería de 
12 V. 
En la Figura 8 se muestra una imagen de la CPD como resultado de su diseño y 
construcción, señalando, además, sus dimensiones. El costo final de su construcción 
alcanza los USD 1294,40. Cabe destacar que el costo calculado integra al DL, fácilmente 
reemplazable por un registrador de datos más económico, por lo tanto, reducir el costo 
considerablemente. 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
26 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.2.2 Estación de balance de energía 
Con el objetivo de obtener la ET en un cultivo de cebada, se montó una estación 
instrumentada para medir diversas variables meteorológicas (Figura 9). La EBE instalada 
en el Área de estudio I cuenta con instrumentos similares. 
Figura 8. Imagen de la CPD. Se muestran sus dimensiones, largo, ancho 
y altura. 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
27 
 
 
Figura 9. EBE montada en el cultivo de cebada. 
Cada sensor utilizado (Tabla 4) fue montado sobre un mástil de hierro a 2 m de 
la superficie, y fueron conectados a un DL CR800 de Campbell Scientific para el control 
de la toma de medidas. La energía es proporcionada por una batería de 12 V alimentada 
con un panel solar de 20 W para su recarga. Los datos pueden ser descargados por una 
notebook. El costo final de los instrumentos es de USD 7617,40. 
Tabla 4. Sensores que configuran la Estación de Balance de Energía. Se muestran sus características y precisión. 
Sensor Modelo 
Características 
y medición 
Error 
Costo en 
USD 
 
Datalogger 
CR800 series 
de Campbell 
Scientific 
Igual que en 
Tabla 4. 
 
1320,00 
 
 
CMP3-L de 
Campbell 
Scientific. 
Mide la 
radiación solar 
global. 
 
1127,50 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
28 
 
Rango de 
medida: 300 a 
2800 nm. 
 
SI-111 de 
Campbell 
Scientific. 
Consiste en una 
termopila, que 
mide la 
temperatura de 
la superficie, y 
un termistor, 
que mide la 
temperatura 
del cuerpo del 
sensor. 
±0,2 °C 
(para Ta 
entre –10; 
65 °C). 
726,00 
 
 
CS215 de 
Campbell 
Scientific. 
Sensor que 
mide la 
temperatura 
atmosférica y 
humedad 
relativa 
combinada, 
para 
proporcionar 
mediciones 
precisas y 
estables. 
Ta (±0,4 °C 
para Ta 
entre 5 y 
40 °C); Hr 
(±4% para 
Hr entre 0 
y 100%. 
352,00 
 
 
Abrigo de 
sensores 
41303-5ª de 
Campbell 
Scientific 
Igual que en 
Tabla 3. 
 
141,90 
 
 
014A de 
Campbell 
Scientific. 
Este sensor 
mide la 
velocidad del 
viento. La 
rotación de las 
hélices produce 
un pulso que es 
directamente 
proporcional a 
1,5% o 
0,11 m s–1 
(0,25 
mph). 
434,50 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
29 
 
la velocidad del 
viento. 
 
Pluviómetro 
RG600 de 
Global Water 
Instrumentatio
n Inc. 
Instrumento 
que mide las 
precipitaciones. 
Está 
programado 
para que 
registre la lluvia 
acumulada 
cada 15 
minutos. 
±0,2 mm. 1076,50 
 
Sensor HFP01 
de Hukseflux. 
Utiliza una 
termopila para 
medir 
gradientes de 
temperatura a 
través de la 
placa. 
± 2 %. 
 
759,00 
 
 
SoilVUE10 de 
Campbell 
Scientific. 
Sensor que 
mide el 
contenido de 
humedad, 
conductividad 
eléctrica y 
temperatura 
del perfil del 
suelo. 
Humedad: 
± 1,5 % 
Conductivi
dad 
eléctrica: ± 
2 % (0 a 
2,5 dS/m) 
±5 (0 a 10 
dS/m) 
Temperatu
ra: ± 
0,15°C (-
30° a 
+40°C). 
 1650,00 
 
 
Panel solar 
20 watts. 
Sistema de 
carga de 
batería de 12 V. 
 30,00 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
30 
 
2.3 Métodos de cálculo 
2.3.1 Estimación de la evapotranspiración real a partir de la CPD 
El cálculo de la tasa de evaporación instantánea se basa en la ley de las presiones 
parciales enunciada por Dalton en 1803. La misma establece que la presión que ejerce 
un gas (presión de vapor) es independiente de la presencia de otros gases (Fritschen & 
Gay, 1979). Al contar con mediciones de Hr y Ta, el vapor de agua contenido en el 
interior del domo se determinó para cada registro generado por el CS215 mediante el 
siguiente procedimiento (Stannard, 1988): 
A partir de la Ta (ºC) medida con el sensor se puede obtener la presión de 
saturación de vapor es (Pa) del vapor de agua usando la expresión: 
 
𝑒𝑠 = 611 𝑒𝑥𝑝 (
17,27.𝑇𝑎
237,3+𝑇𝑎
) (2) 
 
El siguiente paso es calcular la presión de vapor de agua ea a partir de la Hr 
medida con el CS215 y con la es calculada anteriormente. Utilizando la definición de 
humedad relativa: 
 
𝑒𝑎 =
𝐻𝑟 𝑒𝑠
100
 (3) 
 
La humedad específica se obtiene a partir de la presión de vapor de agua y la 
presión de aire húmedo Pa (Pa), correspondiente a la presión atmosférica como: 
 
𝑞𝑣 = 0,622 
𝑒𝑎
𝑃𝑎
 (4) 
 
Por último, la densidad del aire húmedo ρa (kg m-3) se obtiene a partir de la Ley 
de los Gases Ideales deducida por Émile Clapeyron (1834) como: 
 
𝜌𝑎 = 
𝑃𝑎
(𝑅𝑎.𝑇𝑎)
 (5) 
 
𝑅𝑎 = 𝑅𝑑(1 + 0,608 𝑞𝑣) (6) 
 
donde Rd es la constante conocida de gas para aire seco (287 J Kg-1 K-1) y Ra representa la 
constante de gas para aire húmedo. En dicha ley, Ta debe expresarse en Kelvin (K). 
A partir de las ecuaciones A.3 y A.4, se puede obtener la densidad de vapor de 
agua ρv (g m-3) mediante la siguiente ecuación: 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
31 
 
𝜌𝑣 = 𝑞𝑣 𝜌𝑎 1000 (7) 
 
donde qv es la humedad específica (adimensional) que representa la masa de vapor de 
agua por unidad de volumen de aire húmedo, y ρa es la densidad del aire húmedo (kg m-
3). 
Una vez determinada la densidad de vapor de agua en la cámara, y conociendo 
su volumen, se calcula la masa de vapor de agua para cada lectura del sensor durante el 
período de medición, obteniéndose la curva de acumulación de vapor de agua. 
La cantidad de agua retenida por el domo presenta un incremento paulatino al 
inicio, el cual aumenta para las siguientes mediciones. Luego de algunos segundos la 
tasa de generación de vapor comienza a decaer debido a la disminución del déficit 
higrométrico, como producto de la retención de humedad al interior del cámara. La tasa 
de evaporación se determinará, para cada medición realizada, mediante una regresión 
cuadrática (RQ) dado que se obtiene una mejor correlación que con la lineal. La ecuación 
de la RQ es: 
 
𝐶 = 𝑎𝑡2 + 𝑏𝑡 + 𝑐 (8) 
 
donde t es el tiempo de muestreo, C es la densidad de vapor de agua (g mm -3), y a, b, c 
son parámetros fijos. Parat = 0, la pendiente de la densidad de vapor de agua es: 
 
𝑑𝐶
𝑑𝑡
|𝑡=0 = (2𝑎𝑡 + 𝑏)𝑡=0 = 𝑏 (9) 
 
De esta manera se puede calcular la ET instantánea expresada en mm h-1, para 
cada período de medición realizada por la cámara, a partir de la Ecuación 1. 
2.3.2 Evapotranspiración real con estación de balance de energía. 
La evaporación de agua requiere cantidades relativamente altas de energía, ya 
sea en la forma de calor sensible o de energía radiante. Por ello, el proceso de 
evapotranspiración es controlado por el intercambio de energía en la superficie de la 
vegetación y es limitado por la cantidad de energía disponible. Debido a esta limitación, 
es posible predecir la evapotranspiración aplicando el principio de conservación de 
energía. La energía que llega a la superficie debe ser igual a la energía que sale de la 
superficie en el mismo periodo de tiempo. 
Todos los flujos de energía deben ser considerados cuando se deriva una 
ecuación de balance de energía. La ecuación simplificada para una superficie de 
evaporación se puede escribir como: 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
32 
 
𝑅𝑛 = 𝐻 + 𝐺 + 𝐿𝐸 (10) 
 
donde Rn es la radiación neta, H es el calor sensible, G es el flujo de calor del suelo, L es 
el calor latente de vaporización y E la tasa de evaporación. Los distintos términos pueden 
ser positivos o negativos. Cuando Rn es positiva, proporciona energía a la superficie y 
cuando G, LE y H son positivos retiran energía de la superficie. 
En la Ecuación 10, solamente se consideran flujos verticales y se ignora la tasa 
neta de energía que se transfiere horizontalmente por advección. La ecuación está 
restringida a cuatro componentes: Rn, LE, H y G. No se consideran otros términos de 
energía, tal como el calor almacenado y liberado de la planta, o la energía utilizada en 
actividades metabólicas. Estos términos solo utilizan una pequeña fracción de la 
radiación neta y pueden ser considerados despreciables cuando se comparan con los 
otros cuatro componentes. 
El LE representa la energía que se invierte en el proceso de ET, la cual puede ser 
derivada de la ecuación de balance de energía si todos los otros componentes son 
conocidos. Los términos Rn y G de la Ecuación 10 son fáciles de estimar si se cuenta con 
instrumental adecuado en campo, o bien puede estimarse con información de satélite 
(Carmona et al., 2011). Por el contrario, la obtención del H es compleja y sus valores no 
pueden obtenerse fácilmente debido a que incluye mediciones precisas de los 
gradientes de temperatura y viento por encima de la superficie (Brutsaert, 1984). Sin 
embargo, gracias a los aportes de Penman (1948) y Monteith (1965), su estimación se 
simplificó, tanto de H como de LE, con analogías de la resistencia de un medio a la 
corriente eléctrica. 
A su vez, la FAO en mayo de 1990, en colaboración con la Comisión Internacional 
para el Riego y Drenaje y con la Organización Meteorológica Mundial, recomendó la 
adopción del método combinado de Penman-Monteith como nuevo método 
estandarizado para el cálculo de la ET0 y aconsejó sobre los procedimientos para el 
cálculo de los varios parámetros que la fórmula incluye. El método FAO Penman-
Monteith fue desarrollado haciendo uso de la definición del cultivo de referencia como 
un cultivo hipotético con una altura asumida de 0,12 m, con una resistencia superficial 
de 70 s m-1 y un albedo de 0,23 que representa a la evapotranspiración de una superficie 
extensa de pasto verde de altura uniforme, creciendo activamente y adecuadamente 
regado. 
La ecuación FAO Penman-Monteith para períodos horarios se expresa como: 
 
𝐸𝑇0 =
0,408 ∆(𝑅𝑛−𝐺)+ 𝛾 .
𝐶𝑛
𝑇𝑎+273
 𝑈2(𝑒
°(𝑇ℎ𝑟)−𝑒𝑎)
∆+ 𝛾 (1+𝐶𝑑 𝑈2)
 (11) 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
33 
 
siendo ET0 la evapotranspiración de referencia (mm h-1), Rn la radiación neta en la 
superficie del cultivo (MJ m-2 h-1), G el flujo del calor de suelo (MJ m-2 h-1), Ta la 
temperatura media del aire cada hora a 2 m de altura (°C), U2 el promedio horario de la 
velocidad del viento a 2 m de altura (m s-1), e° (Ta) la presión de saturación de vapor en 
Ta (kPa C-1), ea el promedio horario de la presión real de vapor (kPa), Δ la pendiente de 
la curva de presión de vapor (kPa °C-1), γ la constante psicrométrica (kPa °C-1), Cn es igual 
a 37 y Cd igual a 0,24 de día y 0,96 de noche (Allen et al., 2006). 
Así, para poder llevar a cabo el cálculo de la ET0 mediante la Ecuación 11, se 
requieren de, además de datos de la localización, datos de la temperatura del aire, 
humedad atmosférica, radiación y velocidad del viento. Los términos indirectos de la 
ecuación de FAO se muestran a continuación. 
A partir de la Ecuación 11 se obtuvo la ETo, para esto fue necesario calcular la Rn, 
la cual es la diferencia entre la radiación neta de onda corta (Rns) y la radiación neta de 
onda larga (Rnl): 
 
𝑅𝑛 = 𝑅𝑛𝑠 − 𝑅𝑛𝑙 (12) 
 
Rns es calculada mediante los datos obtenidos por el piranómetro CMP3, ya que 
éste mide la radiación solar (Rs), y Rns se la puede expresar como: 
 
𝑅𝑛𝑠 = (1 − 𝛼) 𝑅𝑠 (13) 
 
Por otro lado, 
 
𝑅𝑛𝑙 = 𝜎𝑇ℎ𝑟
4(0,34 − 0,14√𝑒𝑎)(1,35
𝑅𝑠
𝑅𝑠𝑜
− 0,35) (14) 
 
con Rnl siendo la radiación neta de onda larga (MJ m-2 h-1), σ la constante de Stefan-
Boltzmann (2,043 x 10-10 MJ K-4 m-2 h-1), Thr la temperatura media del aire cada hora, 
medida con el sensor SC215 (K=°C+273,16), ea la presión de vapor real (kPa), Rs la 
radiación solar medida (MJ m-2 h-1) y Rso la radiación de un día despejado (MJ m-2 h-1). 
A su vez, se calculó ea y Rso mediante las siguientes ecuaciones: 
 
𝑒𝑎 = 0,611 𝑒𝑥𝑝 (
17,27 𝑇𝑚𝑖𝑛
𝑇𝑚𝑖𝑛+237,3
) (15) 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
34 
 
Tmin es la temperatura mínima del aire, medida por el SC215 (°C). 
 
𝑅𝑠𝑜 = (0,75 + 2𝑥10
−5 𝑧)𝑅𝑎 (16) 
 
z es la elevación de la estación sobre el nivel del mar (m) y Ra es la radiación solar 
extraterrestre por hora (MJ m-2 hora-1): 
 
𝑅𝑎 =
12∗60
𝜋
𝐺𝑠𝑐𝑑𝑟 [
(𝜔2 − 𝜔1) sin(𝜑) sin(𝛿) + cos(𝜑) 𝑐𝑜𝑠(𝛿) ∗
∗ (𝑠𝑖𝑛 (𝜔2) − 𝑠𝑖𝑛 (𝜔1) )
] (17) 
 
donde Gsc es la constante solar (0,082 MJ m-2 min-1), dr la distancia relativa inversa Tierra-
Sol, δ la declinación solar (rad), ϕ la latitud (rad), ω1 ángulo de radiación al inicio del 
periodo (rad) y ω2 el ángulo de radiación al final del periodo (rad). 
Con J siendo el número del día en el año entre 1 (1 de enero) y 365 (31 de 
diciembre): 
 
𝑑𝑟 = 1 + 0,033 𝑐𝑜𝑠 (
2𝜋
365
𝐽) (18) 
 
𝛿 = 0,409 𝑠𝑒𝑛 (
2𝜋
365
𝐽 − 1,39) (19) 
 
𝜔1 = 𝜔 −
𝜋𝑡1
24
 (20) 
 
𝜔2 = 𝜔 +
𝜋𝑡1
24
 (21) 
 
donde ω es el ángulo solar en el momento en que ocurre el punto medio del periodo 
considerado (rad) y t1 la duración del periodo considerado (h) por ejemplo, 1 para 
períodos horarios y 0,5 para periodos de 30 minutos. 
El ángulo solar en el momento en que ocurre el punto medio del período 
considerado se calcula por: 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
35 
 
𝜔 =
𝜋
12
[(𝑡 + 0,06667(𝐿𝑧 − 𝐿𝑚) + 𝑆𝑐) − 12] (22) 
 
con t siendo la hora estándar en el punto medio del periodo considerado (h), por 
ejemplo, para un periodo entre las 14:00 y las 15:00 horas, t = 14,5. Lz es la longitud del 
centro de la zona de tiempo local (grados oeste de Greenwich), Lm es la longitud de la 
zona de medición (grados oeste de Greenwich) y Sc la corrección estacional para el 
tiempo solar (h). 
 La corrección estacional para el tiempo solar es: 
 
𝑆𝑐 = 0,1645 𝑠𝑒𝑛(2𝑏) − 0,1255 𝑐𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑠 (𝑏) − 0,025 𝑠𝑒𝑛(𝑏) (23) 
 
y 
 
𝑏 =
2𝜋(𝐽−81)
364(24) 
 
El siguiente parámetro a evaluar para la ecuación de FAO Penman-Monteith es 
el flujo de calor del suelo, G (MJ m-2 h-1), el mismo es medido por el sensor HFP01 de 
Hukseflux. La velocidad del viento u2, se mide a 2 metros de altura, en este caso con el 
sensor 014A. 
 Por último, resta calcular la pendiente de la curva de presión de saturación de 
vapor Δ, a la temperatura del aire Ta (kPa °C-1) y la constante psicrométrica γ (kPa °C-1): 
 
∆=
4098[0,6108 𝑒𝑥𝑝(
17,27 𝑇𝑎
𝑇𝑎+273,3
)]
(𝑇𝑎+273,3)2
 (25) 
 
con T la temperatura del aire (°C). 
 
𝛾 =
𝑐𝑝𝑃
𝜀𝜆
 (26) 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
36 
 
λ es el calor latente de vaporización, 2,45 (MJ kg-1), cp calor específico a presión 
constante, (1,013 x 10-3 MJ kg-1 °C-1), ε el cociente del peso molecular de vapor de agua 
/aire seco = 0,622 y P la presión atmosférica (kPa), calculada con la siguiente expresión: 
 
𝑃 = 101,3 (
293−0,0065 𝑧
293
)
5,26
 (27) 
 
nuevamente z, es la elevación sobre el nivel del mar, medida en m. 
Un aspecto a tener en cuenta, son las fuerzas que actúan sobre el agua presente 
en el suelo, las cuales afectan su energía potencial afectando su extracción por parte de 
las raíces de las plantas. Cuando el suelo se encuentra húmedo, el agua presente tiene 
una energía potencial alta, teniendo libertad de movimiento y pudiendo ser extraída 
fácilmente por las raíces de las plantas. En suelos secos el agua tiene una energía 
potencial baja, siendo retenida fuertemente por fuerzas capilares y de adsorción a la 
matriz del suelo, lo que la hace menos extraíble por el cultivo. El coeficiente Ks describe 
el efecto del estrés hídrico en la transpiración del cultivo. Cuando se producen 
limitaciones debido a la disponibilidad de agua en el suelo, Ks < 1. Cuando no existan 
condiciones de estrés por falta de humedad del suelo, Ks = 1. 
Dado que el coeficiente de estrés hídrico es directamente proporcional a la 
fracción evaporativa (FE), en este trabajo se utilizó FE para estimar Ks. El término se 
determina a partir del registro de humedad detectado por el sensor de Hs utilizado y se 
expresa en la Ecuación 28: 
𝐾𝑠 ∝ 𝐹𝐸𝑆𝐸 =
𝐻𝑆𝑆𝐸𝑖 − 𝐻𝑆𝑆𝐸𝑚𝑖𝑛
𝐻𝑆𝑆𝐸𝑚𝑎𝑥 − 𝐻𝑆𝑆𝐸𝑚𝑖𝑛
 (28) 
donde FESE es la fracción evaporativa estimada por medio de los sensores. Las 
humedades utilizadas fueron medidas por el sensor SoilVUE10 de Campbell Scientific, 
tomando el promedio entre las profundidades 10 cm, 20 cm y 30 cm. HSSEi es la humedad 
de suelo promedio registrada por los sensores a una profundidad determinada del día i, 
HSSEmín es la humedad mínima de suelo y HSSEmáx es la humedad máxima de suelo. Los 
límites máximo y mínimo deben de determinarse para el tipo de suelo analizado y son 
propios de éste. 
Por otro lado, usando la definición de ET0 sobre la que se basa la ecuación FAO 
Penman-Monteith, se pueden determinar los coeficientes del cultivo relacionando la 
evapotranspiración medida del cultivo (ETc) con la ETo calculada, es decir: Kc = ETc/ET0. 
Tomando como base el concepto de coeficiente de cultivo, las diferencias del dosel del 
cultivo y la resistencia aerodinámica con relación al cultivo hipotético de referencia se 
consideran dentro del coeficiente de cultivo. El factor Kc representa el resumen de las 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
37 
 
diferencias físicas y fisiológicas entre los cultivos y la definición de cultivo de referencia. 
En este trabajo, Kc se obtuvo de acuerdo al método de Cuesta et al. (2005), ampliamente 
validado para diferentes cultivos, entre ellos, la cebada. Así, el Kc se determina para cada 
etapa de desarrollo de la cebada mediante la siguiente expresión: 
 
𝐾𝑐 = 1,25 𝑁𝐷𝑉𝐼 + 0,2 (29) 
 
donde NDVI es el índice de vegetación de diferencia normalizada, en este caso obtenido 
mediante datos Sentinel del sitio Web app.climateengine.com/climateEngine. 
De esta manera, la ETa se obtuvo utilizando una estación de balance de energía 
(ETa_EBE) y sensores de humedad que registran el perfil de humedad del suelo a partir de 
la siguiente expresión: 
 
𝐸𝑇𝑎 = 𝐾𝑠 𝐸𝑇𝑐 = 𝐾𝑠 𝐾𝑐 𝐸𝑇0 (30) 
 
2.4 Integración diaria 
Con el fin de llevar a escala diaria la ETa conseguida a partir de la CPD y de la EBE, 
se utiliza el cociente entre la ET0 diaria y la ET0 en el horario de medida para pesar la ETa 
en ambos métodos (Allen et al., 2006). 
 
𝐸𝑇𝑎(𝑚𝑚 𝑑
−1) =
𝐸𝑇0̅̅ ̅̅ ̅(𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑜)
𝐸𝑇0̅̅ ̅̅ ̅(ℎ𝑜𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜)
𝐸𝑇𝑎̅̅ ̅̅ ̅(ℎ𝑜𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜) (31) 
 
donde ETa puede ser debido a la CPD o a la EBE. 
 
2.5 Estadísticos 
Dado que para un particular conjunto de datos un método específico puede 
funcionar, pero en otro conjunto de datos, aunque similar, otro puede funcionar mejor, 
es importante definir una serie de enfoques estadísticos para poder decidir qué método 
funciona mejor para un conjunto de datos dado (Gareth et al., 2013). 
A continuación, se definen una serie de métodos que evalúan el rendimiento de 
las medidas estimadas (Ei) sobre las observadas (Oi) para un número de observaciones 
n de la ETa. 
Error de sesgo medio (MBE) 
 Es una magnitud que captura el sesgo promedio de las estimaciones y está dado 
por: 
𝑀𝐵𝐸 =
1
𝑛
∑ (𝐸𝑖 − 𝑂𝑖)
𝑛
𝑖=1 (32) 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
38 
 
 
Error absoluto medio (MAE) 
Es la magnitud promedio de los errores de un ejercicio de pronóstico sin tener 
en cuenta su signo, es decir, el promedio de los valores absolutos de los errores 
calculados: 
𝑀𝐴𝐸 =
1
𝑛
∑ |𝐸𝑖 − 𝑂𝑖|
𝑛
𝑖=1 (33) 
 
Error cuadrático medio (RMSE) 
Es una medida de uso frecuente de la diferencia entre los valores pronosticados 
por un modelo y los valores realmente observados. Estas diferencias individuales son 
también llamadas residuos y el RMSE sirve para agregar en una sola medida la capacidad 
de predicción: 
𝑅𝑀𝑆𝐸 = (
1
𝑛
∑ (𝐸𝑖 − 𝑂𝑖)
2𝑛
𝑖=1 )
0,5
 (34) 
 
Error cuadrático medio porcentual (PRMSE) 
Se define como la raíz cuadrada del promedio de los errores en términos 
porcentuales al cuadrado: 
𝑃𝑅𝑀𝑆𝐸 = (
1
𝑛
∑ (
𝐸𝑖−𝑂𝑖
𝐸𝑖
)
2
𝑛
𝑖=1 )
0,5
 (35) 
 
Coeficiente de determinación (R2) 
 Es un coeficiente que determina la calidad del modelo para replicar los 
resultados, y la proporción de variación de los resultados que puede explicarse por el 
modelo: 
𝑅2 = (
∑ (𝑂𝑖−�̅�)(𝐸𝑖−�̅�)
𝑛
𝑖=1
(∑ (𝑛𝑖=1 (𝑂𝑖−�̅�)
2 ∑ (𝐸𝑖−�̅�)
2𝑛
𝑖=1 )
0,5)
2
 (36) 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
39 
 
 
 
Capítulo 3. 
Resultados 
y Discusión 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
40 
 
3. Organización de los resultados 
Los resultados obtenidos en este trabajo se exponen según la siguiente 
disposición: validación de las mediciones obtenidas mediante el método de la CPD con 
los datos aportados por la EBE en la parcela experimental del IHLLA, descripción 
climatológica y edafológica a partir de la EBE montada en La Alcira, y los resultados 
obtenidos a partir del monitoreo de la cebada con la CPD y medidas indirectas. 
Por un lado, las mediciones realizadas en la parcela experimental fueron llevadas 
a cabo en el año 2019 los días 24 y 25 de septiembre, y 5 de noviembre. Por el otro lado, 
el seguimiento del cultivo de cebada fue llevado a cabo en el año 2022, instalando la EBE 
en el mes de septiembre, siendo en ese momento cuando comenzó el registro de datos, 
hasta el mes de diciembre. Específicamente, el registro de parámetros climatológicos 
con la EBE inició el día 12 de agosto del 2022 hastael 15 de diciembre. Dentro de este 
período el seguimiento del cultivo con la CPD se realizó durante los días 5 de septiembre, 
11 de octubre, 1 de noviembre y 6 de diciembre de ese año. 
3.1 Validación de las mediciones realizadas con la CPD mediante 
la EBE - Área de estudio I 
Con el fin de evaluar el rendimiento de la CPD, se realizaron muestreos en la 
parcela experimental del IHLLA, los mismos fueron contrastados con la EBE allí instalada. 
En primer lugar, la Figura 10 muestra un ejemplo de una de las mediciones, 
donde la densidad de vapor es graficada versus el tiempo de medición. 
El comportamiento de su evolución se describe en tres etapas. La primera etapa 
a) en la que durante aproximadamente los primeros 5 a 15 segundos de medición se 
presenta un leve o nulo incremento en la densidad de vapor de agua. Esto puede 
deberse a diversos factores, como el proceso de homogeneización de la mezcla de aire, 
tiempo de respuesta del sensor, o incluso su ubicación. En la segunda etapa b), se da el 
comienzo de un acentuado incremento en la pendiente de la curva. Finalmente, una 
etapa c) en la que ocurre una disminución paulatina de la pendiente debido al aumento 
en el contenido de humedad del aire existente al interior del domo y, por lo tanto, a una 
disminución en el déficit higrométrico. 
A partir de la pendiente de la densidad de vapor de agua, es posible calcular el 
flujo de ET mediante la Ecuación 1. Se observa además en la Figura 10 una mejor R2 
(línea azul continua) respecto a la lineal (línea negra continua), dado que mientras el 
tiempo de medición continúa, la curva de ρa se hace constante. Este es el motivo por el 
cual la R2 fue utilizada para este trabajo. Dentro de la cámara, a medida que el flujo de 
ET continúa, la densidad de vapor de agua y el gradiente de concentración de vapor de 
agua entre el aire y la planta aumentan, mientras que en la superficie evaporante 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
41 
 
disminuye. El aumento de la densidad de vapor de agua puede producir que los estomas 
de la planta se cierren, lo que produce una disminución del flujo de ET (Wagner and 
Reicosky, 1992). Por lo tanto, se seleccionó la pendiente en el tiempo cero del ajuste 
cuadrático sobre la medición, para determinar el flujo de ET dentro de la cámara de 
dosel. 
 
Figura 10. Se muestra el tiempo de medición versus la masa de vapor de agua con línea de tendencia lineal y 
cuadrático, y sus ecuaciones. La serie temporal está dividida en tres etapas de estudio: a, b y c. 
Seguidamente, los datos de la EBE fueron comparados con los de la CPD. Su 
correlación se muestra en la Figura 11. En este trabajo se aplicó un ajuste a la ETa_cam 
según la altura de la vegetación al momento de medir (ETa_cam_corr). La Ecuación 1 debe 
entonces tener en cuenta un volumen efectivo (Vef) que corresponde al volumen libre 
de la cámara, además de considerar el volumen que ocupa el instrumental utilizado en 
su interior, se tuvo en cuenta el volumen ocupado por la vegetación. El coeficiente de 
corrección aplicado por la altura de la cobertura vegetal fue de 0,1. Se observa un buen 
acuerdo entre los datos siendo el R2 = 0,746. 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
42 
 
 
Figura 11. Correlación grafica entre los valores horarios de ETa calculados con la EBE y la CPD para los días 24 y 25 
de septiembre y 5 de noviembre del 2019. 
La extrapolación de las tasas instantáneas de ET brindadas por la CPD a escala 
diaria, a partir de la Ecuación 31 se muestra en la Tabla 5 comparándolas con aquella 
conseguida a partir de la EBE. El R2 conseguido fue de 0,910. 
 
Tabla 5. Comparación de tasas diarias de ETa obtenidos mediante la EBE y la CPD en área de estudio I. 
 
Los resultados de la correlación entre la EBE y la CPD indican que la metodología 
de la cámara es apropiada para el seguimiento de la ETa y, considerando su practicidad, 
es posible llevar a cabo ensayos en diferentes coberturas vegetales. 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
43 
 
3.2 Descripción climático y edafológico campaña 2022 
Una vez validados los valores de la cámara, se utilizó la CPD para realizar el 
seguimiento de una cebada cervecera. Para ello, en primer lugar, se estudiaron las 
condiciones del sistema suelo-vegetación-atmósfera con la EBE montada en La Alcira. 
De esta manera, se detalla por un lado en la Figura 12 la humedad volumétrica del suelo 
(θ) resultante del promedio entre la humedad a 5, 10 y 20 cm, y a 30, 40 y 50 cm, y los 
eventos de lluvia. También se destaca con recuadro rojo los días del año en los que se 
midió con la CPD. Y por el otro lado, en la Figura 13 se muestra la velocidad del viento, 
la Ta y la radiación solar (Rs) para los DOY 248, 284, 305 y 340, días en los que se 
monitoreó la evapotranspiración real con la CPD. 
 
Figura 12. Gráfica de la variación temporal de la humedad relativa del suelo a distintas profundidades y eventos de 
precipitación. Se destaca además los días del año en los que se midió con la CPD. 
Los registros históricos para la zona de estudio muestran que la precipitación 
promedio (1991 – 2021) para el período de estudio fue de 326 mm, sin embargo, los 
registros brindados por la EBE indican una precipitación acumulada de 70 mm. Por lo 
tanto, para el período de estudio durante el año 2022, precipitaron casi cinco veces 
menos milímetros de agua que en el histórico. 
En cuanto a las Ta registradas para los cuatro días de monitoreo, se observa a 
partir de las Figuras 13 a), b), c) y d), que para el DOY 340 las temperaturas fueron las 
más elevadas, alcanzando su pico a las 15:45:00 con un valor de 35,65 °C. A su vez, fue 
el día con mayor nubosidad, observable a partir de la Rs medida por el CMP3. 
Con toda esta información, mostramos que las condiciones climáticas para los 
días de monitoreo de la cebada mediante la CPD fueron, para el DOY 248, de elevada θ 
para profundidades de entre 20 a 40 cm. No se registraron precipitaciones en los días 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
44 
 
anteriores próximos al día de medición. El día estuvo completamente despejado, con 
temperatura elevada, y una velocidad del viento que fue creciendo a medida que el día 
transcurría, con un promedio diario de 5,09 m s-1. En cuanto al DOY 284, si bien se 
registraron precipitaciones los días previos, se observa un período de marcado descenso 
de θ para todas las profundidades medidas. Para éste mismo día, la temperatura del aire 
fue menor que para el DOY 248, el cielo estuvo totalmente despejado, excepto para las 
13:30:00 horas en adelante. En este caso, la velocidad promedio diario fue de 2,43 m s-
1. Las condiciones para el DOY 305 fue de vientos leves, aunque el promedio diario fue 
de 5,14 m s-1. El día estuvo totalmente despejado durante todo el período de medición, 
y la temperatura máxima que se registró fue de 21,52 °C a las 15:45:00 horas. El registro 
de θ más superficial, indica que fue mayor a los días de medición previos, por su parte, 
la θ a mayor profundidad fue menor. Estas θ aumentaron para la última campaña, el 
DOY 340. Para dicho día, el cielo permaneció con nubosidades variables, la temperatura 
máxima que se alcanzó fue de 35,65 °C y la velocidad promedio del viento fue de 3,19 
m s-1. 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
45 
 
 
Figura 13. Ta, U2 y Rs para los distintos días de medición del año con la CPD a) 248, b) 284, c) 305 y d) 340. 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
46 
 
3.3 Estimaciónde la ET en un cultivo de cebada mediante una 
CPD y una EBE – Área de estudio II 
En la presente sección se exponen los resultados obtenidos durante el monitoreo 
realizado sobre el cultivo de cebada en el año 2022. Como se mencionó anteriormente, 
en este trabajo se aplicó una corrección debido a la altura de la vegetación, a la ET 
obtenida mediante la CPD, siendo para esta área de estudio, la altura del cultivo de la 
cebada. Ésta altura medida para cada día de monitoreo se muestra en la Tabla 6. 
Tabla 6. Altura de la cebada para cada día de medición y altura libre de la CPD. 
 
Los resultados obtenidos se muestran en la Figura 14: en color azul la ET0 
calculada mediante medidas indirectas a través de la ecuación FAO Penman-Monteith, 
en naranja la ETa_EBE obtenida ajustando ET0 con Kc y Ks, en gris la ETa_cam y en amarillo la 
ETa_cam_corr, ambas obtenidas mediante la CPD, en el segundo caso aplicando la 
corrección por altura del cultivo. 
A partir de la Figura 14 se observa mayormente una distribución con forma de 
campana para ET0 y ETa_EBE. Una alteración de esta distribución se advierte en para el día 
11 de octubre a las 14 horas y para el 6 de diciembre a lo largo del día debido a las 
nubosidades presentes. 
Para los cuatro días de estudio se nota como la ET0 es siempre mayor a la ETa_EBE 
debido a las distintas condiciones y manejo del cultivo respecto a un pasto de referencia. 
En cuanto a las tasas de ET obtenidas debido a la cámara, se observa la importancia de 
considerar la altura del cultivo, por lo tanto, el Vef de la cámara. Esto termina ajustando 
la ETa de la CPD a la de la EBE. Así, la ETa_EBE y ETa_cam_corr coinciden estrechamente en 
sus valores para los cuatro días de medición, lo que es más, se muestra que para los DOY 
284 y 340, la presencia de nubes afecta por igual a las medidas, registrando un 
comportamiento similar para ambos métodos. 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
47 
 
 
Figura 14. Evapotranspiración en cebada: ETo y ETa_EBE obtenida indirectamente mediante la EBE, y ETa_cam y 
ETa_cam_corr directamente con la CPD para los distintos días del año en los que se midió con la cámara: 248, 284 
305 y 340 respectivamente. 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
48 
 
 
Haciendo uso de la Ecuación 31, se realizó la integración diaria de las tasas 
horarias obtenidas a partir de la EBE y de la CPD para la obtención de ETa en mm d-1, los 
resultados se muestran en la Tabla 7. 
Debido a la elevada temperatura del aire y el mayor contenido de humedad del 
suelo (mayor contenido de agua disponible para evaporar), se obtuvo una mayor tasa 
de ET diaria para el DOY 248 que para 284, a pesar de estar en un período del año más 
lejano al verano. Además, para el DOY 284 hubo un lapso de tiempo en el cual el cielo 
estuvo nublado, disminuyendo así la radiación solar que llega a la superficie. Para el DOY 
305, tanto la ET diaria calculada, como la evolución de la tasa de ET durante el período 
de medición fue notablemente mayor a causa del mayor contenido de humedad en el 
suelo, debido a precipitaciones previas, y a la mayor temperatura del aire y radiación 
solar registrada. Para el día 340 del año, si bien la temperatura del ambiente fue elevada 
a causa de la interferencia de la radiación solar (principal fuente de energía) provocada 
por las nubosidades, la tasa de ET resultó menor que para la campaña previa. 
 
Tabla 7. Comparación de tasas diarias de ETa obtenidos mediante la EBE y la CPD en área de estudio II. 
 
Con el fin de evaluar el rendimiento de las medidas, los métodos estadísticos 
calculados para el conjunto de datos ETa_EBE vs ETa_cam_corr tanto a escala horaria como 
diaria se presentan en la Tabla 8. 
La correlación entre los datos para ambas escalas temporales muestra que la CPD 
no sólo nos permite obtener información instantánea del proceso de ET en el cultivo de 
cebada con buena precisión, sino que también es un método confiable a la hora del 
cálculo de la ET diaria. 
 
Tabla 8. Estadísticos ETa_EBE vs ETa_cam_corr a escala horaria y diaria. 
 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
49 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 4. 
Conclusiones 
y Perspectiva 
a Futuro 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
50 
 
4. Conclusiones y Perspectiva a futuro 
Para el presente trabajo se propuso, en primer lugar, validar las tasas de ET 
obtenidos con una cámara portátil de dosel con una estación de balance de energía ya 
instalada en la parcela experimental del IHLLA. Basado en las pruebas realizadas, la CPD 
arrojó valores de ETa que coinciden estrechamente con aquella calculada a partir de 
ecuaciones de balance de energía, alcanzando un R2=0,746 a escala horaria y un 
R2=0,910 a escala diaria. 
En segundo lugar, una vez validados los datos de la CPD, se realizó un 
seguimiento de la pérdida de agua debido a la ET en un cultivo de cebada, donde la CPD 
mostró ser un método ágil y preciso para calcular valores horarios y diarios de ET. Debido 
a esto, y sumando la ventaja de ser construida con materiales económicos, también 
puede considerarse como herramienta valiosa para el control del requerimiento de agua 
en los cultivos. La estimación del costo final para la operación de la CPD fue de USD 
1294,40 mientras que para la instrumentación de la EBE utilizada fue de USD 7617,40. 
Se destaca la importancia de considerar el volumen efectivo, es decir, la resta del 
volumen que ocupa el instrumental utilizado en su interior y el volumen ocupado por la 
vegetación al volumen total de la CPD. De esta manera, se logró un muy buen ajuste y 
precisión de las tasas de ET calculados directamente por la CPD e indirectamente por la 
EBE. Los estadísticos obtenidos fueron: R2=0,775 y RMSE=0,047 mm h-1 a escala horaria, 
y R2=0,970 y RMSE=0,10 mm d-1 a escala diaria. 
Como conclusión final, la cámara portátil de dosel mostró ser un método ágil y 
económico que permite medir con precisión los flujos de ET a escala de m2, aportando 
valores instantáneos útiles para validación métodos indirectos semejantes a este 
estudio, creando la oportunidad para utilizarlos en productos de satélites o modelos de 
reanálisis. A su vez, a partir de las tasas instantáneas de ET es posible extrapolarlas a 
medidas horarias o diarias de calidad. Otra ventaja de este método directo de 
estimación de ET es la no perturbación del suelo y vegetación ya que es un método que 
no altera el dicho sistema, además, es de fácil construcción, por lo que es posible 
comenzar las mediciones rápidamente. 
Para trabajos a futuro, es una posibilidad evaluar el rendimiento de cámaras de 
dosel en distintos cultivos tales como soja y maíz, y de distintas dimensiones que se 
adapten al desarrollo de cada cultivo. Existen, además, distintos materiales de 
construcción interesantes como lo es el acrílico, que merecen evaluarse. 
 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
51 
 
 
Capítulo 5. 
Bibliografía 
LAINO BALDINI, CRISTIAN 
1-1-23 
ESTUDIO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POR MEDIO DE UNA CÁMARA PORTÁTIL DE DOSEL 
 
52 
 
5.1 Bibliografía 
Angell, R., Svejcar, T., 1999. A chamber design for measuring net CO2 exchange on 
rangeland. J. Range Manage. 52, 27–31. 
Aliaga, V., & Ferrelli, F. (2017). Regionalization of climate over the Argentine Pampas. 
International Journal of Climatology. 
Allen, R.G., Jensen, M.E., Wright, J.L., Burman, R.D., 1989. Operational estimates of 
reference evapotranspiration. Agronomy journal 81, 650–662. 
Allen, Pereira, Raes, & Smith, 1998. Evapotranspiración del cultivo, Guías para la