Clasificación de las heladas para la agricultura y la jardinería
Contenido
En agricultura y jardinería se clasifican las plantas como resistentes o no a heladas suaves, medias y fuertes. Siendo esta clasificación un referente a los climas a los que están adaptadas.
• - Heladas suaves. Las temperaturas bajan un poco por debajo de 0 °C de forma excepcional y las temperaturas vuelven a subir pasadas pocas horas. Este tipo de heladas se dan en el clima mediterráneo y el oceánico.
Un tipo concreto de helada suave es la helada por evaporación que se produce en las plantas debido a la evaporación del agua o rocío que ha quedado en la superficie de las plantas tras la lluvia o el descenso de la humedad atmosférica. El fenómeno de la evaporación del agua provoca la adsorción de calor, que a su vez produce pérdida de calor a la planta y descenso de la temperatura, pudiendo la planta bajar de los 0 °C, este fenómeno también se puede producir en animales y puede producir una hipotermia o incluso la muerte.
• - Heladas medias. Las temperaturas bajan por debajo de 0 °C durante las noches y algunos días del invierno, siendo muy excepcional que se registren temperaturas por debajo de -10 °C. Las heladas medias se producen principalmente en el clima continental húmedo y el clima continental mediterráneo.
Las heladas medias suelen ser heladas por radiación, con inversión térmica, producidas por el enfriamiento de las capas más bajas de la atmósfera debido a la pérdida progresiva del calor de la tierra en noches de cielo despejado y ausencia de viento. Las heladas por radiación provocan la formación de una capa de escarcha blanca de pequeños cristales de hielo sobre la superficie de la planta, la denominada helada blanca. En la inversión térmica el aire helado de las capas altas al estar a menor temperatura es más pesado y cae ocupando la zona más baja de la atmósfera junto al suelo.
• - Heladas fuertes. Son heladas muy intensas en las que las temperaturas se mantienen por debajo de -10 °C durante gran parte del invierno, situación habitual en el clima de montaña, el clima continental frío y el clima continental monzónico.
Es importante mencionar un caso excepcional de helada fuerte, la helada por advección. Se produce por la entrada de una masa de aire seco y frío a temperatura inferior a 0 °C, acompañada de vientos con velocidades superiores a los 15 km/h. Esta situación se da con cielos nublados o semi-cubiertos. La acción del aire frío, generalmente procedente de las regiones polares, puede durar varios días, deshidratando las plantas y acabando con los fluidos celulares que le sirven de defensa frente a la helada.
Las heladas por advección pueden llegar a matar a la planta. En tal caso, la planta sufrirá la denominada helada negra, por la coloración negra que muestran los tejidos destruidos por el frío.
Efectos fisiológicos de las heladas en las plantas
En las plantas, cuando la temperatura es menor a 0 °C y existen sustancias que actúen como nucleador heterogéneo, el agua se congelará, esto por lo general sucede en las cavidades extracelulares en las cuales el agua se congelará primero. Caso contrario ocurre dentro de las células ya que su contenido de solutos es alto y esto las protege de la congelación. Si las condiciones de temperatura se mantienen o la temperatura desciende, entonces la presión de vapor del hielo será más baja que la presión de vapor del agua en estado líquido. Como resultado, el agua líquida dentro de la célula pasará a través de la membrana semipermeable y se depositará en los cristales de hielo fuera de la célula. Cuando se presenta un congelamiento en los tejidos de las plantas, las células van muriendo debido a la fuga de agua de las células en dirección a las masas de hielo extracelular.[8][9][4].
Si una célula de una planta no tiene un nucleador heterogéneo, la temperatura a la cual se congelaría es de -40 °C. En general, el hielo es usualmente extracelular en las hojas congeladas.[9] Algunas de las sustancias que pueden actuar como un nucleador heterogéneo según Pearce[9] son:.
• - Algunas bacterias nucleadoras del hielo (Ice nucleation-active, INA, en inglés) son: Pseudomonas syringae y Erwinia herbicola").
• - Otras moléculas y estructuras biológicas.
• - Residuos orgánicos o inorgánicos.
El aspecto más importante de las heladas en relación con las plantas es que determinan la duración de la temporada de crecimiento: el período desde la última helada mortal en primavera hasta la primera helada mortal en otoño, con referencia a las plantas de cultivo más tiernas. Hay regiones donde la temporada alcanza una duración críticamente corta para la maduración de la mayoría de los cultivos utilizables y otras donde la temporada es tan larga que se puede cosechar más de una plantación de cultivos como el maíz y la alfalfa. En las regiones donde las heladas son raras o inexistentes, otros factores adquieren más importancia.[10].
Una de las situaciones más críticas para las heladas se encuentra en las regiones de los cítricos. Allí, las pocas heladas letales que probablemente se producen cada invierno se combaten con una variedad de métodos, incluyendo calentar los bosques con quemadores especiales que usan aceite o un combustible sólido derivado del petróleo, mezclar el aire con grandes ventiladores montados sobre los árboles o regar con un fino rocío de agua sobre los árboles para mantener la temperatura en o muy cerca del nivel no dañino de 0 °C.[10].
Métodos de protección
Las medidas típicas para prevenir las heladas o reducir su severidad incluyen una o más de:.
• - Despliegue de sopladores potentes para simular el viento, evitando así la formación de acumulaciones de aire frío. Existen variaciones sobre este tema. Una variedad es la máquina de viento, una hélice accionada por un motor y montada en un poste vertical que sopla aire casi horizontalmente. Las máquinas de viento se introdujeron como método de protección contra las heladas en California durante la década de 1920, pero no fueron ampliamente aceptadas hasta las décadas de 1940 y 1950. Ahora, se utilizan comúnmente en muchas partes del mundo.[11] Otro es el sumidero invertido selectivo,[12] un dispositivo que evita las heladas extrayendo aire frío del suelo y soplándolo a través de una chimenea. Se desarrolló originalmente para evitar que las heladas dañaran los cítricos en Uruguay. En Nueva Zelanda, los helicópteros se utilizan de forma similar, sobre todo en las regiones de viñedos como Marlborough"). Al arrastrar hacia abajo el aire más cálido de las inversión, e impedir que el aire más frío se estanque en el suelo, los helicópteros que vuelan bajo evitan que se dañen las yemas de los frutos. Como las operaciones se llevan a cabo de noche, y en el pasado han llegado a intervenir hasta 130 aviones por noche en una región, las normas de seguridad son estrictas.[13] Aunque no es un método específico, los aerogeneradores tienen un efecto similar (aunque menor) al mezclar verticalmente capas de aire de diferente temperatura.[14][15][16].
• - Para cultivos de alto valor, los agricultores pueden envolver árboles y utilizar cubiertas físicas para los cultivos.
• - En el caso de cultivos de alto valor en pequeñas superficies, puede resultar práctico calentarlos para ralentizar el descenso de la temperatura.
• - Producción de humo para reducir el enfriamiento por radiación, que ahora se considera poco beneficioso.[17].
• - Rociar los cultivos con una capa de agua libera calor latente, evitando la congelación perjudicial de los tejidos de las plantas que recubre.
Estas medidas deben aplicarse con discreción, ya que pueden ser más perjudiciales que beneficiosas; por ejemplo, rociar los cultivos con agua puede causar daños si las plantas se sobrecargan de hielo. Un método eficaz y barato para pequeñas explotaciones agrícolas y viveros aprovecha la calor latente de congelación. Un programador de riego por impulsos[18] suministra agua a través de los aspersores aéreos existentes a volúmenes bajos para combatir las heladas de hasta −5 grados Celsius (23,0 °F).[18][19] Si el agua se congela, desprende su calor latente, impidiendo que la temperatura del follaje descienda mucho por debajo de cero.[19].
• - Cellisca.
• - Cencellada.
• - Congelación atmosférica.
• - Glaciología.