Déficit de presión de vapor

¿Qué es el déficit de presión de vapor?

El déficit de presión de vapor (VPD, por sus siglas en inglés: Vapor Pressure Deficit) es la diferencia entre la cantidad máxima de vapor de agua que el aire podría contener a una temperatura dada (presión de vapor de saturación) y la cantidad que realmente contiene (presión de vapor actual). Se expresa en hectopascales (hPa) o kilopascales (kPa) y cuantifica la capacidad desecante de la atmósfera.

Un VPD alto significa que el aire tiene mucha capacidad para absorber más vapor: está lejos de la saturación y evapora agua con facilidad. Un VPD cercano a cero indica que el aire está casi saturado y apenas puede absorber más humedad. Es, en esencia, una medida del poder de secado del aire.

¿Cómo funciona?

La presión de vapor de saturación (es) depende exclusivamente de la temperatura y aumenta exponencialmente con ella según la ecuación de Clausius-Clapeyron. A 20 °C, es vale aproximadamente 23,4 hPa; a 30 °C sube a 42,4 hPa y a 40 °C alcanza 73,8 hPa. Es decir, el aire caliente puede contener mucho más vapor que el aire frío.

La presión de vapor real (ea) es la presión parcial del vapor de agua presente en el aire. Se puede calcular a partir de la humedad relativa: ea = HR × es / 100. El VPD es simplemente la diferencia: VPD = es − ea.

Por ejemplo, un día con 30 °C y 40% de humedad relativa tiene es = 42,4 hPa, ea = 17,0 hPa y VPD = 25,4 hPa. Un día con 15 °C y 80% de humedad relativa tiene es = 17,0 hPa, ea = 13,6 hPa y VPD = 3,4 hPa. El primer caso tiene un poder desecante siete veces mayor que el segundo.

El VPD integra en un solo número los efectos combinados de la temperatura y la humedad sobre la evaporación. Por eso es más informativo que la humedad relativa sola: un 60% de humedad relativa a 35 °C (VPD = 22,5 hPa) es mucho más desecante que un 60% a 10 °C (VPD = 4,9 hPa), aunque la humedad relativa sea la misma.

¿Por qué es importante?

En agricultura, el VPD es un parámetro fundamental para gestionar el riego, la ventilación de invernaderos y la productividad de los cultivos. Las plantas regulan la apertura de sus estomas en función del VPD: con VPD alto, cierran los estomas para reducir la pérdida de agua, lo que también reduce la fotosíntesis y el crecimiento. El rango óptimo de VPD para la mayoría de los cultivos está entre 0,8 y 1,5 kPa.

Con VPD inferior a 0,4 kPa, la transpiración es insuficiente para el transporte de nutrientes y aumenta el riesgo de enfermedades fúngicas. Con VPD superior a 2,0 kPa, las plantas sufren estrés hídrico aunque el suelo tenga agua disponible, porque la demanda evaporativa supera la capacidad de absorción de las raíces.

En ecología, el VPD es un indicador clave del riesgo de incendios forestales. Los combustibles vegetales se secan rápidamente cuando el VPD es alto, reduciendo su humedad de extinción. Los episodios de VPD extremo están correlacionados con los grandes incendios forestales en España y el Mediterráneo.

Para el secado de ropa al aire libre, el VPD es el parámetro que mejor predice la velocidad de secado, superando a la humedad relativa como indicador, porque integra el efecto de la temperatura. Un día con 25 °C y 50% de humedad relativa seca mucho más rápido que uno con 10 °C y 50%, exactamente porque el VPD es mucho mayor.

En climatología, el VPD muestra tendencias de aumento en muchas regiones del mundo debido al calentamiento global, incluso en zonas donde la humedad relativa se mantiene estable, porque la temperatura más alta eleva la presión de vapor de saturación.

Ejemplos

• Invernadero: los agricultores monitorizan el VPD para ajustar calefacción, ventilación y nebulización. Un VPD de 1,0-1,2 kPa maximiza el crecimiento sin estrés hídrico.
• Incendios forestales: los días de VPD extremo (>4 kPa) con viento son los de mayor riesgo de grandes incendios. En España, las olas de calor elevan el VPD a valores excepcionales que secan la vegetación.
• Secado de ropa: un día de verano con 30 °C y 40% de HR (VPD = 2,5 kPa) seca la ropa en pocas horas; un día de invierno con 8 °C y 80% de HR (VPD = 0,2 kPa) apenas la seca en todo el día.
• Estrés de viñedos: en la meseta castellana, los veranos con VPD superior a 3 kPa provocan cierre estomático en las vides, reduciendo la fotosíntesis y afectando la maduración de la uva.