Introducción

La evapotranspiración es un componente clave del ciclo hidrológico. Su cuantificación es necesaria para una adecuada gestión de los recursos hídricos. En particular, la estimación precisa de la evapotranspiración de los cultivos conduce a un ahorro de recursos económicos e hídricos en la planificación y la gestión de zonas regables.

En 1977, la Organización para la Alimentación y la Agricultura de las Naciones Unidas (FAO) propuso una metodología para calcular la evapotranspiración basada en el uso de la evapotranspiración de referencia (ET0) y los coeficientes de cultivo (Kc) (Doorenbos y Pruitt, 1977). Esta metodología sigue siendo válida en la actualidad. En 1998, la FAO publicó un nuevo manual para el cálculo de las necesidades hídricas de los cultivos (Allen et al., 1998), que redefinió el concepto de evapotranspiración de referencia y adoptó la ecuación de Penman-Monteith para su estimación, sustituyendo a la ecuación de Penman recomendada por Doorenbos y Pruitt (1977). Esta ecuación había sido previamente avalada por la comunidad científica internacional como consecuencia de los buenos resultados obtenidos de la comparación con otras ecuaciones en diferentes regiones del mundo (Allen et al., 1989; Jensen et al., 1990; Smith et al., 1991, Allen et al., 1994a, b).

Estudios posteriores mostraron que se obtenían menores diferencias entre los valores medidos de ET0 y los estimados con la ecuación de Penman-Monteith que con otras ecuaciones (Choisnel et al., 1992; Hussein, 1999; Ventura et al., 1999; Berengena et al., 2001). En cualquier caso, muchos de estos estudios

sugieren que se produce una subestimación de la ET0 medida en las condiciones de zonas semiáridas y ventosas con una elevada demanda evaporativa, y una sobreestimación cuando la demanda evaporativa es baja. Esa subestimación varió entre un 2 y un 18 % (Rana et al., 1994; Steduto et al., 1996; Pereira et al., 1999; Todorovic, 1999; Ventura et al., 1999).

La resistencia de la cubierta vegetal (rc) es un factor principal en el proceso evapotranspirativo (Monteith, 1965). Esta resistencia no es sólo un parámetro fisiológico, sino que tiene además una componente aerodinámica. Así, depende de muchos factores, tales como las variables meteorológicas, el potencial del agua de la planta y la posición de las hojas en la planta (Perrier, 1975; Alves et al., 1998; Pereira et al., 1999; Alves y Pereira, 2000).

Smith et al. (1991) y Allen et al. (1994a, b) propusieron un valor constante de la resistencia de la cubierta vegetal de 70 s m-1 _{para calcular la} evapotranspiración de referencia de hierba con la ecuación de Penman-Monteith. Esta hipótesis fue adoptada por la FAO (Allen et al., 1998) para obtener una ecuación estándar que pudiera ser aplicada en todo el mundo. Sin embargo, Rana et al. (1994), Steduto et al. (1996) y Ventura et al. (1999), entre otros, consideran que este valor fijo de rc es una causa posible de la citada subestimación de la ecuación de Penman-Monteith.

La resistencia de la cubierta vegetal puede ser estimada a partir de la relación entre el valor de rc calculado invirtiendo la ecuación de Penman-Monteith, y las variables meteorológicas, usando el modelo multiplicativo de Jarvis (1976). Sin embargo, este enfoque ha sido cuestionado porque las mismas variables consideradas en el modelo de Jarvis se usan para calcular rc invirtiendo la ecuación de Penman-Monteith. Asimismo, este procedimiento sólo incluye la componente fisiológica de rc, y no considera la componente aerodinámica (Alves y Pereira, 2000).

Katerji y Perrier (1983) propusieron otro enfoque usando un modelo lineal en el que rc depende de variables climáticas y de la resistencia aerodinámica. Este modelo ha sido probado con buenos resultados, y varios autores lo han recomendado para aplicaciones prácticas (Rana et al., 1994; Pereira et al., 1999; Alves y Pereira, 2000; Rana y Katerji, 2000). Sin embargo, este modelo precisa calibración para obtener los valores de sus parámetros, y fue desarrollado para un rango limitado de valores de la relación de Bowen.

Recientemente, Todorovic (1999) desarrolló un modelo en el que rc es también función de las variables climáticas y de la resistencia aerodinámica, pero que no requiere calibración y que puede ser aplicado para cualquier valor de la relación de Bowen. La aplicación de este modelo al cálculo de la ET0 con la ecuación de Penman-Monteith mostró un mejor ajuste a los valores medidos de

ET0 que cuando se usó un valor fijo de rc (Todorovic, 1999).

En este capítulo, la ecuación de Penman-Monteith con un valor fijo de rc (70 s m-1_{, Allen et al., 1998) y con valores de rc variables se usó para estimar} valores diarios de ET0 en los valles del Ebro y Guadalquivir, en España. Aproximadamente un 42 % de la superficie regada española está situada en estos dos valles. Se obtuvieron estimas diarias de ET0 aplicando la ecuación de Penman-Monteith: directamente a valores medios diarios de las variables meteorológicas, o a valores horarios de las variables meteorológicas y sumando los resultados para obtener estimas diarias. Se obtuvieron valores variables de rc aplicando los modelos de Katerji y Perrier (1983) y Todorovic (1999). Las estimas se compararon con valores medidos de ET0 usando un lisímetro de pesada (en el valle del Ebro) o un sistema de covarianza de torbellinos (en el valle del Guadalquivir). El objetivo principal fue evaluar si el uso de valores variables de rc contribuía a mejorar las estimas de ET0 obtenidas aplicando la ecuación de Penman-Monteith bajo las condiciones semiáridas de los valles del Ebro y del Guadalquivir, donde la demanda evaporativa es alta, particularmente durante el verano.