Estimación de la evaporación de suelo desnudo

Los valores estimados de ET0 se utilizaron asimismo para estimar la posible

evaporación diaria de suelo desnudo (ETsue, mm día-1) en los márgenes de la laguna

de Gallocanta bajo la suposición de ausencia total de vegetación. Por ello, ETsue se

calculó con la expresión (Allen et al., 1998): 0

c

sue K ET

ET = (20)

donde Kc es el denominado coeficiente de cultivo, en este caso de suelo desnudo.

Allen et al. (1998) proponen dos alternativas para calcular el Kc. La más simple es

adecuada en situaciones donde sólo se necesitan estimas medias de ET en períodos de tiempo largos (semanas, meses). Pero cuando se necesitan estimas diarias de ET y que éstas se correspondan con las características meteorológicas particulares de períodos concretos de interés, como ocurre en este trabajo, Allen et al. (1998) sugieren usar la segunda alternativa de cálculo del Kc, en la que éste se

obtiene como la suma de dos componentes: e

cb

c K K

K = + (21)

donde Kcb es el denominado coeficiente basal y Ke es el denominado coeficiente de

evaporación de agua del suelo. Cuando se trata de cultivos, Kcb representa la

transpiración del cultivo. En caso de suelo desnudo, Allen et al. (1998) sugieren usar un valor de Kcb = 0.15 para representar la evaporación ‘difusiva’ del suelo desde

profundidades de 0.10 a 0.15 m. No obstante, los mismos autores sugieren que también es razonable considerar Kcb = 0 para un suelo completamente desnudo. En

este trabajo, se escogió este último valor porque se pretendió que ETsue

representara la mínima evaporación de agua del suelo que podría haber en los márgenes de la laguna de Gallocanta si se considera que sólo hay suelo desnudo en

estos márgenes y que no existe más aporte de agua para la evaporación que la suministrada directamente por la precipitación directa sobre la superficie de interés. Por tanto, en este trabajo se consideró que Kc = Ke.

Para Allen et al. (1998), Ke representa la evaporación de agua del suelo

desde la capa más superficial. En el caso de cultivos, estos autores sugieren el uso de Ke para representar la evaporación de agua desde la superficie del suelo no

sombreada por el cultivo. En el caso de suelo desnudo completamente, Ke

representa, pues, la evaporación total de agua en el suelo si se supone que Kcb = 0,

como se acaba de comentar. Según Allen et al. (1998), esta evaporación se produce sólo en la capa más superficial de suelo, a una profundidad Ze máxima de 0.1 m. Ke

se calculó con la siguiente expresión:

(

)

r

e K K K

K = − (22)

donde Kr es un coeficiente reductor de la evaporación que depende de la altura

acumulada de agua ya evaporada de la capa superficial del suelo; Kcmax representa

el máximo valor de Kc justo después de un evento de precipitación. Allen et al.

(1998) propusieron que Kcmax = 1.2.

Para calcular Kr, Allen et al. (1998) consideran que la capa superficial de

suelo (Ze = 0.1 m) puede almacenar una cantidad máxima de agua que se conoce

como el agua totalmente evaporable (TEW, mm). Esta cantidad de agua es función de la diferencia entre el contenido volumétrico de agua a capacidad de campo (ΘFC,

m3 m-3) y el contenido volumétrico de agua en el punto de marchitez (ΘWP, m3 m-3):

(

)

000 . 1

TEW = Θ − Θ (23)

Allen et al. (1998) señalan que la evaporación de agua desde la superficie del suelo ocurre en dos etapas: a) etapa 1, limitada por la energía disponible; y b) etapa 2, de tasa decreciente de evaporación. Al inicio de la etapa 1, justo después de un evento suficientemente intenso de precipitación, la capa superficial del suelo se encuentra a capacidad de campo y la cantidad de agua evaporada por evaporación (De, mm) es 0. Durante la etapa 1 del proceso de evaporación, la superficie del suelo

permanece húmeda y se supone que la evaporación del suelo expuesto a la atmósfera se produce con una tasa máxima limitada sólo por la disponibilidad de energía en dicha superficie. Por tanto, durante esta etapa, Kr = 1.0. Esta etapa dura

hasta que la altura acumulada de agua ya evaporada (De) es tal que las propiedades

hidráulicas de la capa superior del suelo empiezan a ser limitantes y el agua no puede transportarse a la superficie del suelo a una tasa suficiente para satisfacer la demanda atmosférica. El valor de De al final de la etapa 1 de evaporación se conoce

como el agua libremente evaporable (REW). En consecuencia, una vez que De > REW, la superficie del suelo empieza a estar seca visiblemente y la evaporación de agua disminuye proporcionalmente a la cantidad de agua que permanece en la capa superficial del suelo. Así, el valor de Kr en el día i de la etapa 2 de evaporación se

calculó con la siguiente expresión (Allen et al., 1998):

REW D para REW TEW D TEW K_r eini _eini > − − = (24)

Cada día i, se calculó Deini como la diferencia entre el valor de De al final del

día anterior (Defin) y la precipitación del día i. Si ésta era inferior a (0.2 ET0), se

consideró que la precipitación era 0. Posteriormente, Kr = 1.0 si Deini ≤ REW o se

calculó con la ecuación (24) en caso contrario. Después, Ke y ETsue para el día i se

calcularon con las ecuaciones (22) y (20), respectivamente. Finalmente, el valor de

Defin se obtuvo sumando Deini y ETsue. Para realizar todos estos cálculos, se supuso

que la capa superficial del suelo (Ze = 0.1 m) estaba completamente seca (es decir Defin = TEW) el día 15 de febrero de 2000, el día anterior al primer día con datos del

período estudiado en este trabajo.

El análisis de dos muestras de suelo tomadas en los primeros 10 cm de profundidad el día 15 de febrero de 2000 indicó que su textura es franco arcillosa. De acuerdo con esta información y con los valores de TEW y REW sugeridos por Allen et al. (1998) para distintas clases texturales, en este trabajo se utilizaron valores de TEW = 24.5 mm y de REW = 9.5 mm.