Transpiración vegetal para niños

La transpiración vegetal es el proceso por el cual las plantas pierden agua en forma de vapor. Aunque las raíces de una planta absorben mucha agua, solo una pequeña parte se usa para la fotosíntesis. La mayor parte del agua se libera al aire como vapor.

Este proceso es muy importante por varias razones:

• Ayuda a la planta a eliminar el agua que no necesita.
• Permite que la planta se enfríe, similar a cómo sudamos nosotros. Esto ocurre porque el agua, al evaporarse, necesita mucho calor, y al tomarlo de la planta, la enfría.

A menudo, es difícil diferenciar la transpiración de la evaporación del agua que está en el suelo. Por eso, al fenómeno completo se le llama "evapotranspiración". Este es un dato importante para saber cuánta agua necesitan los cultivos en los sistemas de riego.

¿Cómo funciona la transpiración en las plantas?

Las plantas tienen sistemas especiales para transportar agua y nutrientes.

• El xilema es como una tubería que lleva agua e iones desde las raíces hasta todas las partes de la planta.
• El floema transporta azúcares (producidos en la fotosíntesis) desde las hojas a las células que no hacen fotosíntesis.

El movimiento del agua hacia arriba

La transpiración crea una especie de "succión" que empuja el agua hacia arriba, desde las raíces hasta las hojas. Cuando el agua se evapora de las hojas, se genera una fuerza que arrastra más agua desde el suelo hacia las raíces y luego hacia arriba por el xilema. Esta fuerza es tan potente que puede extraer agua incluso de suelos bastante secos.

Efectos de la transpiración

La transpiración tiene efectos tanto positivos como negativos para la planta:

• Positivos: Proporciona la energía necesaria para mover agua, minerales y nutrientes a las hojas y otras partes de la planta.
• Negativos: Es la principal causa de pérdida de agua. Si la planta pierde demasiada agua, especialmente en climas secos y calurosos, su supervivencia puede estar en peligro.

Casi toda el agua se transpira a través de unas pequeñas aberturas en las hojas y tallos llamadas estomas. Las plantas deben equilibrar la entrada de dióxido de carbono (necesario para la fotosíntesis) con la pérdida de agua por los estomas. El agua siempre se mueve en una dirección: desde la raíz hasta el tallo y las hojas, porque solo las hojas pueden transpirar.

Una planta necesita mucha más agua que un animal de tamaño similar. Mientras que un animal retiene y recicla la mayor parte del agua, una planta pierde cerca del 90% del agua que absorbe por las raíces en forma de vapor. Esto sucede porque los estomas deben abrirse para captar el dióxido de carbono para la fotosíntesis, y al hacerlo, también liberan vapor de agua.

Cuando el dióxido de carbono entra por los estomas, la hoja libera vapor de agua. Esto ayuda a "refrigerar" la hoja y a que las raíces sigan absorbiendo agua. Gracias a esto, la temperatura de una hoja puede ser entre 10 y 15 °C más baja que la del aire que la rodea.

Las células de las raíces tienen una mayor concentración de sustancias disueltas que el agua del suelo. Por eso, el agua entra a las raíces por un proceso llamado ósmosis. La apertura y el cierre de los estomas también dependen de la ósmosis. Cada estoma está rodeado por dos células especiales que se abren cuando están llenas de agua y se cierran cuando pierden agua.

Estoma de una hoja de tomatera (imagen colorizada de un microscopio de electrones).

¿Qué es la acción capilar en las plantas?

La acción capilar es la capacidad de un líquido para moverse por espacios muy pequeños sin ayuda de fuerzas externas, o incluso en contra de la gravedad. En las plantas, esta acción ayuda a que el agua suba por los vasos del xilema, que son muy finos, gracias a las fuerzas que hay entre las moléculas de agua y las paredes de los vasos.

¿Cómo regulan las plantas la transpiración?

Las plantas controlan la cantidad de agua que pierden ajustando el tamaño de las aberturas de sus estomas. La transpiración también se ve afectada por el ambiente que rodea a la hoja, como:

• La humedad del aire.
• La temperatura.
• El viento.
• La luz del sol.

Además, la cantidad de agua que pierde una planta depende de su tamaño y de cuánta agua absorben sus raíces. La transpiración es la principal forma en que una planta pierde agua por sus hojas y tallos jóvenes. Este proceso ayuda a enfriar las plantas por evaporación.

Los factores que afectan la absorción de agua por las raíces incluyen:

• La cantidad de humedad en el suelo.
• El exceso de fertilizantes o sal en el suelo.
• Sistemas de raíces poco desarrollados.
• Enfermedades causadas por bacterias u hongos.

Factores que influyen en la transpiración

Efecto de la temperatura del ambiente sobre la transpiración en las plantas.

Efecto de la velocidad del viento sobre la transpiración en las plantas.

Efecto de la humedad del ambiente sobre la transpiración en las plantas.

El movimiento del agua dentro de la planta durante la transpiración depende de cómo está hecha la planta por dentro y de las propiedades del agua. Cuando la transpiración es más intensa, la presión dentro del xilema disminuye, lo que favorece que más agua se evapore.

El movimiento del agua en la planta se explica por la teoría tenso-coheso-transpiratoria. Esta teoría se basa en las propiedades especiales del agua, como su capacidad para formar "puentes de hidrógeno", lo que crea fuerzas de cohesión (las moléculas de agua se atraen entre sí) y adhesión (las moléculas de agua se pegan a las paredes del xilema).

¿Cómo se defienden las plantas de la pérdida de agua?

Algunas plantas xerófitas reducen la superficie de sus hojas durante las deficiencias hídricas (izquierda). Si las temperaturas son lo suficientemente bajas y los niveles de agua son adecuados, las hojas se expanden nuevamente (derecha).

Las plantas que viven en climas secos o desérticos, llamadas xerófitas, tienen muchas formas de protegerse de la pérdida de agua. Algunas de estas adaptaciones son:

• Almacenar agua en partes carnosas.
• Tener menos estomas o hojas más pequeñas.
• Cubrirse con una capa de cera.
• Tener pequeños pelos (tricomas) en las hojas.
• Tener estomas escondidos en "criptas".
• Realizar procesos especiales de fotosíntesis (como el metabolismo CAM o C4) que les permiten abrir sus estomas por la noche para reducir la pérdida de agua durante el día.

Todo esto ayuda a las plantas a perder menos agua y a usarla de la mejor manera posible para la fotosíntesis.

¿Qué es la cavitación en las plantas?

Para que una planta esté sana, debe absorber agua continuamente por sus raíces para reemplazar la que pierde por transpiración. Si una planta no puede absorber suficiente agua, puede ocurrir un problema llamado cavitación.

La cavitación sucede cuando el xilema, en lugar de llenarse de agua, empieza a llenarse de vapor de agua. Estas burbujas de vapor se juntan y forman bloqueos dentro del xilema, impidiendo que la planta transporte agua. Si no se soluciona, la cavitación puede hacer que la planta se marchite y muera.

Las plantas tienen formas de reparar estos bloqueos:

• Cierran sus estomas por la noche, deteniendo la transpiración. Esto permite que las raíces generen presión para romper las burbujas y rellenar el xilema con agua.
• Si no pueden generar suficiente presión, pueden crear nuevas conexiones de tejido vascular para evitar que el bloqueo se extienda.

Los científicos usan imágenes por resonancia magnética (IRM) para observar el xilema de las plantas sin dañarlas. Esto les permite ver cómo se mueve el agua y cuándo ocurren los eventos de cavitación. Han observado que, después de varias horas de luz solar, muchos vasos del xilema pueden llenarse de gas. Pero, después de unas horas en la oscuridad, el tejido vascular se vuelve a llenar de agua líquida, demostrando cómo las plantas se reparan a sí mismas.

Galería de imágenes

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  Las nubes, como las que se ven en esta imagen aérea de la selva amazónica, son el resultado de la transpiración de las plantas.

Ver también

• Calor latente
• Turgencia
• Evapotranspiración
• Hidrología agrícola
• Ecohidrología

Véase también

En inglés: Transpiration Facts for Kids