Método de Granier

O método de Granier assenta na utilização de duas sondas com sensores de temperatura que se inserem radialmente no tronco, permitindo determinar a diferença de temperatura entre ambas. Uma delas, colocada em posição superior, é aquecida através de uma resistência, por efeito Joule. A segunda, colocada no mesmo plano vertical que a primeira, está à temperatura de referência, ou seja, à temperatura natural dos tecidos do tronco. A distância de separação entre sondas evita que o calor aplicado influencie a medição da temperatura de referência (sonda inferior). O índice de fluxo k é dado por:

T T T k max ∆ ∆ ∆ − = (II. 14)

sendo ∆T a diferença de temperatura entre a sonda aquecida e a sonda não aquecida [ºC] e

∆Tmax o valor máximo de ∆T, que ocorre quando o fluxo é nulo [ºC]. O fluxo de seiva é

calculado a partir de k, baseando-se em calibrações para determinação dos parâmetros da equação u = ⅟α´kβ´, que conduziram a uma relação admitida como independente da espécie (Granier et al., 1990; Valancogne e Granier, 1997) e que toma a forma (Granier, 1985) u = 118.99 x 10-6 k1.231.

O cálculo do fluxo de seiva F [m3 s-1] é determinado a partir das equações referidas no parágrafo anterior e da área da secção transversal condutora, A [m2], sendo u a densidade de fluxo de seiva [m3 m-2 s-1], obtendo-se (Granier, 1987b):

A u

F = (II. 15)

Para a determinação de ∆Tmax é necessário que ocorra um período em que o fluxo de

seiva seja nulo. No entanto, as condições climáticas favorecem por vezes a ocorrência de transpiração nocturna, não correspondendo o gradiente de temperatura medido a ∆Tmax.

Segundo Améglio et al. (1993), a situação de fluxo nulo é uma situação que ocorre raramente em condições naturais. É assim aconselhado (Granier, 1987b) considerar, para o cálculo, os valores máximos absolutos encontrados para ∆Tmax, em períodos de cerca de dez dias.

Verifica-se com frequência o aparecimento de um pico na densidade de fluxo de seiva a meio da manhã, seguido de uma aparente subestimativa cerca do meio-dia. As discrepâncias correspondem a um gradiente natural na temperatura do tronco, independente do efeito do aquecimento. A influência nas medições de fluxo de seiva dos gradientes naturais de temperatura no tronco, tem sido analisada por diversos autores (p. ex., Cabibel e Do, 1991; Ferreira e Zitscher, 1996; Silvestre e Ferreira, 1998; Do e Rocheteau, 2002). A intensidade dos gradientes naturais parece aumentar à medida que a distância entre o solo e o ponto de medição diminui; Ferreira et al. (1996), baseados em medições em diversas espécies, sugerem que a adequação do método de Granier melhora com o aumento da dimensão das árvores e da distância entre o solo e os pontos de medição. Köstner et al. (1998b) apontam os cobertos

esparsos, em que a superfície do solo exposta pode ser apreciável, nomeadamente os pomares, como exemplo desta situação, em que se desenvolvem habitualmente gradientes de temperatura elevados entre o tronco e o solo. Para obviar esta questão, introduz-se uma correcção que consiste em utilizar medições obtidas na ausência de aquecimento da sonda superior, para corrigir os dados recolhidos durante os períodos em que se verificou aquecimento, como descrito em Ferreira e Zitscher (1996) e Silva (2002).

A determinação da transpiração ao nível de um povoamento pressupõe o conhecimento da área de xilema funcional, para essa escala espacial. A quantificação directa não é normalmente possível, recorrendo-se frequentemente a uma relação entre um parâmetro do povoamento facilmente mensurável em larga escala e a referida área, determinada num número mais restrito de plantas, como em Wilson et al. (2001) e Wullschleger et al. (2001) ou ainda Tavares (1993). Outros autores optam por utilizar simplesmente uma amostra de plantas que consideram representativa da população, nomeadamente no que diz respeito à área de xilema condutor (Granier e Bréda, 1996).

Para a determinação da área de xilema da secção transversal do tronco usam-se geralmente verrumadas (Granier, 1987b; Saugier et al., 1997; Wullschleger et al., 2000). No entanto, nem sempre é suficiente determinar a área total de xilema, dado que as áreas de xilema de formação mais antiga perdem gradualmente a sua função de condução de água (Zimmermann e Brown, 1971), sendo mais adequado determinar a área de xilema funcional. A análise de amostras obtidas por verrumadas também nem sempre mostra diferenças visíveis entre xilema condutor e não condutor (p. ex., Tavares, 1993). Em verrumadas efectuadas em 1992 em eucalipto, verificou-se que a alteração de cor não coincidia com a funcionalidade das coroas circulares (xilema) observadas por aplicação de corante (Ferreira, comunicação pessoal). Para ultrapassar estas dificuldades é possível utilizar a circulação de corantes no tronco (p. ex., Tavares, 1993; Granier et al., 1994). No entanto, este método, pela sua natureza destrutiva apresenta uma aplicabilidade limitada, no caso de plantas utilizadas comercialmente, como acontece nas empresas agrícolas. Uma alternativa a este processo poderá ser a avaliação do perfil radial de distribuição da densidade de fluxo de seiva. Wullschleger et al. (2000) utilizam este processo para corrigir a área obtida por verrumadas, mediante a utilização de um factor médio de 0.74 para as condições do seu estudo. Em Ferreira et al. (1998), é proposto (e aplicado em pessegueiro) um processo de cálculo do fluxo que utiliza apenas o conhecimento do perfil radial e a dimensão do tronco na zona de inserção da sonda aquecida, dispensando a medição directa da área de xilema funcional (tal como descrito na secção IV.4.3.2.2). Para obter o perfil radial, podem-se utilizar os métodos descritos em II.4.2.1 e II.4.2.4. Com efeito, a distribuição radial da densidade de fluxo de seiva pode apresentar forte heterogeneidade nalgumas espécies (p. ex., Edwards e Warwick, 1984; Hatton et al., 1990; Kelliher, et al. 1992; Granier et al., 1994; Philips et al., 1996; Cermák e Nadezhdina, 1998b). Consequentemente, a simplificação que assume que a densidade do fluxo de seiva é constante em toda a área de xilema poderá não ser adequada,

sendo importante um conhecimento mais detalhado do perfil de distribuição do fluxo de seiva em função da profundidade.

O método de Granier apresenta a vantagem de ser relativamente pouco dispendioso, relativamente a outros métodos de medição de fluxo de seiva, permitindo aumentar o número de plantas amostradas e, consequentemente, obter medições de transpiração mais fiáveis ao nível da parcela. Tem-se verificado, contudo, em muitas situações a existência de uma subestimativa, quando se efectuam comparações metodológicas. Por exemplo, Lundblad et al. (2001) encontraram uma subestimativa de cerca de 50% quando aplicaram o método em

Pinus sylvestris e Picea abies, em simultâneo com um método de balanço de calor. Wilson et

al. (2001), comparando resultados obtidos em floresta mista de caducifólias, por este método e pelo método das flutuações instantâneas encontraram subestimativas para a transpiração de cerca de 50 a 60%, obtidas com as copas secas. Para o pessegueiro (Ferreira et al., 1997a), a transpiração obtida por este método em simultâneo com o método das flutuações instantâneas e com um método de balanço de calor, mostrou também uma subestimativa superior a 30% em relação a ambos. No entanto, a medição de fluxo de seiva pelo método de Granier permitiu obter valores de transpiração relativa idênticos aos fornecidos com um método de balanço de calor (Ferreira et al., 1996).

Noutras situações, existe porém uma concordância boa ou aceitável, nomeadamente em estudos conduzidos em floresta, quando foi utilizado o método das flutuações instantâneas (Köstner et al. 1992; Berbigier et al., 1996; Ferreira et al., 1997a) ou um método de balanço de calor (Köstner et al., 1998a e b).

A modelação (recorrendo ao método das diferenças finitas para simular o campo de temperaturas em redor de um sensor linear) forneceu resultados concordantes com a equação original de Granier, embora com pequenas variações relacionadas com os parâmetros físicos da madeira, pelo que as subestimativas observadas em alguns casos não encontram uma justificação no âmbito desta abordagem (Thomsen e Ferreira, 2003, vd. IV.5.4 e Anexo I).