![Page 1: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/1.jpg)
IsIsóótopostopos de de oxoxíígeno/hidrgeno/hidróógenogenoJuan Pedro Ferrio
Dpto. Botánica, Universidad de Concepción
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IsIsóótopos de oxtopos de oxíígeno/hidrgeno/hidróógeno en plantasgeno en plantas
Conceptos
generales•
Fuentes de variación: ciclo
hidrológico,
enriquecimiento
evaporativo, •
fraccionamiento
en suelo
y planta
Aplicaciones•
Origen
del agua
transpirada
•
Transpiración
y enriquecimiento isotópico
de la hoja
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Principales isPrincipales isóótopos estables en la biosferatopos estables en la biosfera
Par de isótopos13C/12C 15N/14N 18O/16O 2H(D)/1H
Estándar PDBb N2
aire SMOWc SMOWc
Notación 13C (‰) 15N
(‰) 18O
(‰) 2H / D
(‰)Abundancia
(%)a 1,1 0,37 0,20 0,015
a
Abundancia
del isótopo
pesado
respecto
al total del elementob
PDB, Pee-Dee Belemnite (calcárea)c
SMOW, Standard Mean Ocean Water
Mateo et al., 2004
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IRMS
Materia Orgánica
Encapsulado y pirólisis (TC-EA)
Homogeneizado / Extracción compuestos
MMéétodos de antodos de anáálisis (lisis (1818O, O, 22H)H)
Extracción criogénica agua(suelo, xilema, hojas)
Equilibradocon CO2 / H2
Pirólisisagua
InyecciónCO2 / H2
Laser
(IRIS)
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Ferrio
et al., 2005
18O (‰)
•
18O (‰) varía
durante
el ciclo
hidrológico
Variación
en el ciclo
hidrológico
![Page 6: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/6.jpg)
Ferrio
et al., 2005
18O (‰)
•
18O (‰) varía
durante
el ciclo
hidrológico•
+ gradiente
por
evaporación
en el suelo
Variación
en el ciclo
hidrológico
![Page 7: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/7.jpg)
Ferrio
et al., 2005
18O (‰)
•
18O (‰) varía
durante
el ciclo
hidrológico•
+ gradiente
por
evaporación
en el suelo
•
18O (‰) del xilema
refleja
la del agua
fuente
Variación
en el ciclo
hidrológico
![Page 8: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/8.jpg)
Enero
Agosto
www.waterisotopes.org
Ciclo
hidrológico: variación
estacional
![Page 9: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/9.jpg)
Figure 5. Rivers in humid
regions
(Amazon) show little
deviation
form
the
GMWL; those
flowing
in arid
lands(Rio
Grande in the
southwestern
U.S. and
the
Darling River
in Australia) do.
http://sciborg.uwaterloo.ca/%7Ejjgibson/
Ciclo
hidrológico: evaporaciónMeteoric water lineDistinto fraccionamiento isotópicopara oxígeno e hidrógeno
Evaporación
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Tang & Feng 2001
Hidrología
y sueloNo flow Preferential flow Piston flow (=reset)
El agua del suelo no siempre se renueva totalmenteOtra fuente de heterogeneidad en el suelo
![Page 11: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/11.jpg)
Tang & Feng 2001
Hidrología
y sueloNo flow Preferential flow Piston flow (=reset)
El agua del suelo no siempre se renueva totalmenteOtra fuente de heterogeneidad en el suelo
![Page 12: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/12.jpg)
Tang & Feng 2001
Hidrología
y sueloNo flow Preferential flow Piston flow (=reset)
El agua del suelo no siempre se renueva totalmenteOtra fuente posible de heterogeneidad en el agua fuente
![Page 13: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/13.jpg)
Hidrología
y suelo
![Page 14: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/14.jpg)
Fuentes alternativas: niebla
y rocío
La niebla y el rocío suelen tener una temperatura de condensación inferior a la de la lluvia, por lo que están más enriquecidos
![Page 15: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/15.jpg)
¿
agua
del xilema
= agua
fuente
?
• En algunas especies xerófitas se han observado fraccionamientos importantes entre xilema y fuente para 2H
??
![Page 16: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/16.jpg)
¿
agua
del xilema
= agua
fuente
?
• En algunas especies xerófitas se han observado fraccionamientos importantes entre xilema y fuente para 2H
• La acumulación de agua en las ramas puede dar lugar a fraccionamiento por evaporación o intercambio con el floema
![Page 17: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/17.jpg)
IRMS
Laser
(ICOS)
Laser
(CRDS)
Extracción criogénica(suelo, xilema, hojas)
Equilibrado con CO2 / H2
PirólisisSuelo
Ramas
Muestras líquidas (lluvia, pozos)Agua libre suelo: equilibrado con H2
OMicro-inducción (suelo, xilema, hojas)
Origen
del agua
de las
plantas
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Filella
& Peñuelas 2003
Comparación
del uso
de agua
entre especies
Acceso agua profundaMenos estrés
Agua superficialMayor estrés
![Page 19: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/19.jpg)
Comparación
del uso
de agua
entre especies
![Page 20: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/20.jpg)
Pino carrascoPinus
halepensis
Mill.
EncinaQuercus ilex
L.
Pine Oak Topsoil Botsoil
18
O (‰
)
-6-5-4-3-2-1012
PineOak
Las encinas buscan agua a mayor profundidad
Diferencias entre especies co-existentes
Del Castillo et al. 2016
Relaciones inter-específicas
![Page 21: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/21.jpg)
¿Respuesta diferente a la competencia?
Compara
18O xilema con el área basal (BA)
de árboles vecinos
6 m
Relaciones inter-específicas
Del Castillo et al. 2016
![Page 22: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/22.jpg)
Relaciones inter-específicas: nichos
¿Respuesta diferente a la competencia?
Del Castillo et al. 2016
Encina:“baja más”
en presencia de pinos
Pino y encina: más evaporación con alta
densidad de la propia
especie (estancamiento)
![Page 23: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/23.jpg)
Divergencia entre variación meteórica y valores del xilema
Cambios estacionales en el patrón de extracción de agua
J F M A M J J A S O N D
2 Hx-
2 HR (‰
)
-60
-40
-20
0
20
40
60
P/E
TP0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Q. ilexQ. fagineaP/ETP
2 H (‰
)
-80
-60
-40
-20
0
2HR
Oliola
2005-2008
¿variación
del xilema
= variación
fuente?
![Page 24: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/24.jpg)
Dawson 1993
Relaciones inter-específicas: hydraulic lift
![Page 25: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/25.jpg)
Dawson 1993
Relaciones inter-específicas: hydraulic lift
Filella
& Peñuelas
2003
![Page 26: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/26.jpg)
56 poblacionesÁrboles
de 16 años
1 ensayo
(Altura)
56 poblacionesÁrboles
de 16 años
1 ensayo
(Altura)
Voltas et al. 2015 New Phytologist
Variación
intraespecífica
en uso
de agua
![Page 27: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/27.jpg)
Sequía estival (Julio)
Agua subterránea (fuentes)Agua suelo superficial
Agua suelo profundo (40 cm)
Variación
intraespecífica
en uso
de agua
![Page 28: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/28.jpg)
En la estación secaLas poblaciones más adaptadas a sequía obtienen agua
a mayor profundidadAgua subterránea Suelo profundo
Suelo superficial
Variación
intraespecífica
en uso
de agua
![Page 29: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/29.jpg)
Mésico Xérico
EUA - ++
Obtención agua - ++
Altura planta ++ -
tallo / raiz ++ -
Variación
intraespecífica
en uso
de agua
![Page 30: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/30.jpg)
Marcadores
isotópicos
(pulse labelling)
- 2.5 years-old seedlings Fagus sylvatica and Quercus petraea- Drought conditions prior to labeling-
4 plants per pot (36 x 30 x 20 cm)
-
3 combinations:
beech monoculture, oak monoculture, beech-oak mixed
-
Double water labelling:1) low intensity (2H)
2 mm/h
to fill up meso-
and micro-pores 2) high intensity (18O) 30 mm/h
to drain through macro-pores
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Marcado aparece más tarde en robles >> menos transpiración
Days after labelling-1 0 1 2 3 4
18O
xyl
em w
ater
(‰)
-8
-6
-4
-2
Beech mixedOak mixed
18O
xyl
em w
ater
(‰)
-8
-6
-4
-2
Beech monoOak mono
2H 18O
Days after labelling-1 0 1 2 3 4
2 H x
ylem
wat
er (‰
)
0
1000
2000
3000
4000
Beech monoOak mono
Days after labelling-1 0 1 2 3 4
2 H x
ylem
wat
er (‰
)
0
1000
2000
3000
4000 Beech mixedOak mixed
18O2H
Marcadores
isotópicos
(pulse labelling)
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Meinzer
et al. 2006
Medida de transpiraciMedida de transpiracióón por n por ““dilucidilucióón de trazan de traza””
![Page 33: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/33.jpg)
Principio básico:• Inyección en el tronco (agua Deuterada, 99.9% D2
O)
Meinzer
et al. 2006
Inj.
Medida de transpiraciMedida de transpiracióón por n por ““dilucidilucióón de trazan de traza””
![Page 34: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/34.jpg)
Principio básico:• Inyección en el tronco (agua Deuterada, 99.9% D2
O)
• Parámetros del pico:- T1
: tiempo hasta máximo: velocidad de transpiración
Meinzer
et al. 2006
T1
Inj.
Medida de transpiraciMedida de transpiracióón por n por ““dilucidilucióón de trazan de traza””
![Page 35: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/35.jpg)
Principio básico:• Inyección en el tronco (agua Deuterada, 99.9% D2
O)
• Parámetros del pico:- T1
: tiempo hasta máximo: velocidad de transpiración- A: área pico: dilución de traza = uso de agua
Meinzer
et al. 2006
T1
A
Inj.
Medida de transpiraciMedida de transpiracióón por n por ““dilucidilucióón de trazan de traza””
![Page 36: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/36.jpg)
Principio básico:• Inyección en el tronco (agua Deuterada, 99.9% D2
O)
• Parámetros del pico:- T1
: tiempo hasta máximo: velocidad de transpiración- A: área pico: dilución de traza = uso de agua- D2
: decaimiento exponencial = tiempo de residencia
Meinzer
et al. 2006
T1
A
D2Inj.
Medida de transpiraciMedida de transpiracióón por n por ““dilucidilucióón de trazan de traza””
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Soil
waterAgua suelo
Inyección de traza (D2
O)
transpiración
RecolecciónAgua transpirada(1 semana
8 muestreos)
Plantones “cedro japonés”
(Cryptomeria japonica D. Don)
Medida de transpiraciMedida de transpiracióón por n por ““dilucidilucióón de trazan de traza””
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Standardized
(0-1) tracer
peak
over
time of
all
individuals
measured
Time (days
after
injection)
-Traza aparece en 3-6h, máximo en 24-28h-Señal desaparece en aprox. 1 semana
Medida de transpiraciMedida de transpiracióón por n por ““dilucidilucióón de trazan de traza””
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Total Mass (kg)0 2 4 6 8 10
Trac
er s
peed
(cm
day
-1)
0
5
10
15
20
25
30
0
1
2
3
4
5
6
7Tracer speed (R2=0.747)Water use (R2=0.640)
Last 3-year BAI (mm2 year)0 100 200 300 400 500
0
5
10
15
20
25
30
Wat
er u
se (k
g da
y-1)
0
1
2
3
4
5
6
7Tracer speed (R2=0.602)Water use (R2=0.726)
-Velocidad
relacionada con tamaño del árbol (masa total)-Uso de agua (caudal) relacionado con
tasa de crecimiento
Medida de transpiraciMedida de transpiracióón por n por ““dilucidilucióón de trazan de traza””
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1)
Ciclo
hidrológico
da lugar
a fuentes de agua con distintos
valores
•
evaporación
/ condensación
2)
Agua del xilema refleja
el agua obtenida
por la planta
•
permite
distinguir
las posibles
fuentes
3)
Es un proceso
dinámico•
varía
entre especies y estacionalmente
Ideas
principales
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Isótopos
de oxígeno
/ hidrógeno
Ferrio
et al., 2005
18O (‰)
•
18O (‰) varía
durante
el ciclo
hidrológico
![Page 42: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/42.jpg)
Isótopos
de oxígeno
/ hidrógeno
Ferrio
et al., 2005
18O (‰)
•
18O (‰) varía
durante
el ciclo
hidrológico•
18O (‰) aumenta
en la hoja
por
evaporación
→Enriquecimiento
isotópico
![Page 43: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/43.jpg)
Isótopos
de oxígeno
/ hidrógeno
Ferrio
et al., 2005
18O (‰)
•
18O (‰) varía
durante
el ciclo
hidrológico•
18O (‰) aumenta
en la hoja
por
evaporación
→Enriquecimiento
isotópico•
Señal
se transfiere
a la materia
orgánica
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Enriquecimiento
isotópico
en la hoja
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Enriquecimiento
isotópico
en la hoja
18Osacarosa18O
sacarosa
wc
18O sacarosa floema
18O sacarosa floema
Intercambio
Intercambio
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Termómetro IR
Temperatura foliar depende del balance entre radiación y enfriamiento por transpiración:
más transpiración, más frío
Reynolds, Pask
& Mullan 2012
Temperatura
foliar y transpiración
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J.P. Ferrio
Irrigadas: alta transpiración Thoja
<Taire
Sequía: baja transpiraciónThoja
>Taire
Temperatura
foliar y transpiración
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Temperatura
foliar y transpiración
West, Sobeck
and
Ehleringer
2008
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Enriquecimiento progresivo en hojas
•
Enriquecimiento (18O) aumenta de base al ápice•
1/Km (tortuosidad) y RH%1
1Gan et al. (2003); Ogee
et al. (2007)
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IsIsóótopos de oxtopos de oxíígeno y transpiracigeno y transpiracióónn
Barnard et al. 2006
![Page 51: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/51.jpg)
RelaciRelacióón inversa transpiracin inversa transpiracióón y enriquecimienton y enriquecimiento
Yakir
& Sternberg
2000
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Voltas et al. (2008)
Pino carrascoEUAi
VariaciVariacióón genn genéética en tica en EUAEUAii
Condon
et al. (1990)
Trigo
Correlación entre EUAi
y 13C en genotipos de trigo
“Trade-off”
entre EUAi
y crecimientoen procedencias
de pino carrasco
EUAi
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18O
separa efectogs y A sobre EUAi
Barbour
et al. (2001)
Scheidegger
et al. (2000)
Trigo
Voltas et al. (2008)
Pino carrascoEUAi
EUAi
VariaciVariacióón genn genéética en tica en EUAEUAii
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Cabrera-Bosquet
et al. (2009)
Isótopos de oxígeno y productividad: gs/temp
Genotipos con menor 18Otienen mayor rendimientoen ambientes favorables…
...pero no bajo estrés severo
Barbour
et al. (2000)
Trigo
Maíz
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Tiempo
Asimilados
Azúcares hoja
Floema
Tejidos sumidero (madera, granos)
Un largo camino: relaciones fuente Un largo camino: relaciones fuente --
sumiderosumidero
Relaciones fuente-sumidero
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Maíz (Sánchez-Bragado et al., 2016) Trigo (Cabrera-Bosquet
et al. 2011)
Ápice hoja 32.5 ±
0.5 ‰
Base hoja 29.9 ±
0.5 ‰
Sedas 27.6 ±
0.7 ‰
Granos 26.4 ±
0.4 ‰
Hojas 35.4 ±
0.7 ‰
Granos 39.4 ±
0.7 ‰
δ18 O
Maíz: Descenso
en δ18O de las hojas
a las
sedas
y granos
Trigo: δ18O aumenta
de las
hojas a las
espigas
y granos
δ18O
Importante: distintos procesos alteran la señal
Intercambio de oxígeno con el agua durante
la carga/descarga del floema
Posición apical: Enriquecimiento añadido
en el grano
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Intercambio de C y HIntercambio de C y H22
O se refleja en la atmO se refleja en la atmóósferasfera
Yakir
& Sternberg
2000
![Page 58: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/58.jpg)
Transpiración: 40-80% pérdidas de agua
Schlesinger
& Jasechko
2014
![Page 59: Isótopos de oxígeno/hidrógenorriquelm/02_Oxigeno_CursoIsotopes2017.pdf · Fuentes de variación: ciclo hidrológico, enriquecimiento evaporativo, • fraccionamiento en suelo y](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022050421/5f90a68584deb75d6133bf69/html5/thumbnails/59.jpg)
ParticiParticióón transpiracin transpiracióón / evaporacin / evaporacióónnYakir
& Sternberg
2000
Evaporación suelo Transpiración
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ParticiParticióón de flujos: n de flujos: ““keelingkeeling
plotplot””
Yakir
& Sternberg
2000
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Fuentes de variaciFuentes de variacióón de n de 1818OO
/ / 22HH
en plantasen plantas•
Fuente
de agua
•
Gradiente
del suelo, precipitación, freático→agua
meteórica
= f(Taire
, altitud, continentalidad)
•
Enriquecimiento
en la hoja•
Depende
de HR y temperatura
foliar (≈Taire
+ gs )
•
Intercambio
de agua
con materia
orgánica en la hoja
y en los
tejidos
de destino
→doble
señal: hoja
y agua
fuente
Ideas
finales