Evapotranspiration ist der Prozess der Verdunstung von Wasser aus Blättern durch Pflanzentranspiration während der Photosynthese. Sie variiert aufgrund einer Vielzahl von Faktoren wie Wind, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Wasserverfügbarkeit.
Warum interessiert mich das? Evapotranspiration ist ein Hauptbestandteil des Wasserkreislaufs und wichtig für die Pflanzenpflege.
Ich sollte schon vertraut sein mit: Der Wasserkreislauf, Feuchtigkeit, Temperatur, Druck, Dichte
Abbildung A: Freisetzung von Wasserdampf aus Pflanzen durch Sonnenenergie (Bild von www.shoalwater.nsw.gov.au )
Die Evapotranspiration ist ein wichtiger Prozess im Wasserkreislauf, da sie für 15% des Wasserdampfs in der Atmosphäre verantwortlich ist. Ohne diesen Eintrag von Wasserdampf könnten sich keine Wolken bilden und Niederschlag würde niemals fallen. Evapotranspiration ist der kombinierte Name für die Prozesse der Verdunstung und Transpiration. Wenn Wasserdampf in die Atmosphäre freigesetzt wird, sind beide Prozesse beteiligt, so dass sie zu einem Wort zusammengefasst wurden, um alle Basen abzudecken.
Die Verdunstung bei der Evapotranspiration bezieht sich auf Wasser, das über Land verdampft ist. Dazu gehören Verdunstung von Böden, Feuchtgebieten und stehendem Wasser von Orten wie Dächern und Pfützen. Es kann sich auch auf die direkte Verdampfung von flüssigem Wasser von der Blattoberfläche der Pflanze beziehen.Transpiration geschieht, wenn Pflanzen Wasserdampf aus winzigen Löchern, sogenannten Stomata, in ihren Blättern freisetzen. Dies wird teilweise durch die chemischen und biologischen Veränderungen verursacht, die auftreten, wenn die Pflanze Photosynthese durchläuft und Kohlendioxid in Sauerstoff umwandelt. Transpiration erfüllt die gleiche Funktion wie das Schwitzen eines Menschen, da Pflanzen dies tun, um ihre Blätter abzukühlen. Abbildung A zeigt die Stomata auf der Unterseite des Blattes, die aufgrund der Sonnenwärme Wasserdampf freisetzen (blauer Pfeil).
Es gibt eine ganze Reihe von Faktoren, die die Evapotranspiration beeinflussen:
Temperatur – Mit steigender Temperatur nimmt die Evapotranspirationsrate zu. Die Verdampfung nimmt zu, weil eine höhere Energiemenge zur Verfügung steht, um das flüssige Wasser in Wasserdampf umzuwandeln. Die Transpiration nimmt zu, weil Pflanzen bei wärmeren Temperaturen ihre Stomata öffnen und mehr Wasserdampf freisetzen.
Luftfeuchtigkeit – Wenn die Luft um die Pflanze herum zu feucht ist, sinken die Transpirations- und Verdunstungsraten. Aus dem gleichen Grund verdunstet Schweiß nicht von unserer Haut, wenn es zu feucht ist.
Windgeschwindigkeit – Wenn sich die Luft bewegt, erhöht sich die Verdunstungsrate. Der Wind wird auch die Luft von jeglicher Feuchtigkeit befreien, die durch die Transpiration der Pflanze erzeugt wird, so dass die Pflanze ihre Transpirationsrate erhöht.
Wasserverfügbarkeit – Wenn der Boden trocken ist und kein stehendes Wasser vorhanden ist, wird es keine Verdunstung geben. Wenn Pflanzen nicht genug Wasser bekommen können, konservieren sie es, anstatt zu transpirieren, indem sie ihr Stoma schließen.
Bodentyp – Der Bodentyp bestimmt, wie viel Wasser der Boden aufnehmen kann und wie leicht das Wasser entweder von einer Pflanze oder durch Verdunstung herausgezogen werden kann. In Gebieten, in denen der Boden von Vegetation bedeckt ist, ist die Transpirationsrate erheblich höher als die Verdunstungsrate aus dem Boden.
Pflanzentyp – Einige Pflanzen, wie Kakteen und andere Sukkulenten, halten sich natürlich an ihr Wasser und transpirieren nicht so viel. Bäume und Pflanzen befinden sich am anderen Ende des Spektrums und können an einem Tag reichlich Wasserdampf freisetzen. Zum Beispiel kann ein Hektar Mais 4.000 Gallonen Wasserdampf pro Tag freisetzen und eine einzelne große Eiche kann 40.000 Gallonen Wasserdampf in einem Jahr transpirieren.
Was hat das mit der Landwirtschaft zu tun?
Abbildung B. Wassertropfen auf Dallisgrass (Bild von Bridget Lassiter)
Wenn Sie die Evapotranspirationsraten vorhersagen können, können Sie den Wasserbedarf der Ernte abschätzen. Dies kann Ihnen beispielsweise helfen, festzustellen, ob Sie bewässern möchten oder nicht. Wenn die Pflanzen nicht genug Wasser erhalten, können sich ihre Blätter kräuseln und ihre Produktion sinken, da die Pflanzen darum kämpfen, das Wasser zu sparen, das sie können. Die Kenntnis der vorhergesagten Temperatur- und Windbedingungen aus Wettervorhersagen kann Ihnen einen Hinweis darauf geben, wie stark die Evapotranspirationsraten sein werden.
Die Verdunstung kann sich auch direkt auf die Bodenfeuchtigkeit auswirken. Wenn zu viel Feuchtigkeit im Boden ist, können sich die Landmaschinen festsetzen, weil sie zu hart arbeiten müssen. Das Gewicht der Maschinen kann auch den nassen Boden verdichten, was zu Luftmangel für die Entwicklung gesunder Wurzelsysteme führt. Wenn der Boden jedoch zu trocken ist, können die Pflanzen aufgrund des Mangels an verfügbarem Wasser leicht gestresst werden und sich manchmal eine Kruste auf dem Boden bilden. Diese Kruste kann so undurchlässig sein, dass, wenn es auf dem krustigen Boden regnet, der Regen direkt abläuft, anstatt einzutauchen.