Modelo fotofísico para los procesos de reabsorción de fluorescencia a nivel de canopeo

ROMERO, JUAN MANUEL; CORDON, GABRIELA B; LAGORIO, MARÍA G

San Miguel de Tucumán, Tucumán, Argentina

Congreso; III Reunión de Fotobiólogos Moleculares Argentinos - GRAFOB del Bicentenario; 2016

Grupo Argentino de Fotobiología

IntroducciónCuando un vegetal recibe luz, parte de la energía es reflejada, parte absorbida y el resto transmitida. La luz absorbida se destina mayoritariamente al proceso de fotosíntesis pero una porción se disipa como calor y otra se emite como fluorescencia. La fotosíntesis y la fluorescencia de clorofila están íntimamente relacionadas y puede obtenerse información sobre la primera a partir del estudio de la segunda.1 Por ser las técnicas espectroscópicas rápidas y no invasivas, resulta de gran interés generar modelos que permitan hacer inferencias sobre la fisiología vegetal a partir de la fluorescencia registrada.Anteriormente se ha desarrollado en nuestro grupo un modelo para los procesos de reabsorción de fluorescencia a nivel de hoja.2,3 Sin embargo, no existen modelos análogos que corrijan la fluorescencia medida a nivel de canopeo contemplando los procesos de reabsorción de luz ocurridos en la cobertura vegetal.ObjetivoEl objetivo de este trabajo consistió en el desarrollo y puesta a prueba de un modelo fotofísico que permita corregir la fluorescencia medida en forma remota, a nivel de canopeo, teniendo en cuenta los procesos de reabsorción de luz.Materiales y métodosA partir en un enfoque utilizado anteriormente4 se derivó un modelo teórico que permitió realizar la corrección de espectros de fluorescencia de canopeo a partir de los espectros de reflectancia y transmitancia de la cobertura vegetal y del suelo. Dicho modelo fue implementado en el lenguaje Python y aplicado a espectros de reflectancia obtenidos en librerías de libre acceso como así también a espectros medidos en el grupo.ResultadosSe corrigió la intensidad de fluorescencia multiplicando la medida experimental por un factor (f) que es función de la longitud de onda de excitación y de emisión:donde y corresponden a la fracción de luz no absorbida por el canopeo a las longitudes de onda de excitación y emisión, respectivamente, según:donde Rc, Tc y Rs, corresponden a la reflectancia y transmitancia del canopeo y reflectancia del suelo, respectivamente.En líneas generales, se observó que el factor de corrección toma valores cercanos a 1,6 en la zona del rojo (680 nm) y alrededor de 1,1 en la zona del rojo lejano (730 nm). No se observaron variaciones cualitativas de la distribución espectral del factor de corrección para diferentes suelos o canopeos pero se observó una disminución evidente al aumentar la transmitancia del canopeo. Los resultados permiten justificar, en forma preliminar, las diferencias encontradas entre los espectros de emisión de hojas y canopeos publicados recientemente en bibliografía.5ConclusionesA partir de principios fotofísicos básicos se desarrolló un modelo de canopeo que permitió corregir los valores de fluorescencia medidos experimentalmente teniendo en cuenta la reabsorción de luz dentro del canopeo. Se propone validar este modelo mediante mediciones a campo y a nivel de hoja en estudios posteriores.