Cámaras termográficas FLIR revelan los secretos de los insectos coexistentes

La termografía es de gran ayuda en el estudio de insectos. Los investigadores la utilizan para descubrir cómo coexisten varias especies de insectos en una planta huésped. En la Penn State University, una FLIR T650sc ha proporcionado valiosa información térmica en un experimento con especies de insectos coexistentes en plantas de trigo.

Los departamentos de Entomología y Ecología de la Penn State University se han propuesto realizar una exhaustiva investigación sobre insectos que mejorarán la salud de los humanos, la calidad de vida y la sostenibilidad de los alimentos y los ecosistemas. La entomología es una ciencia biológica interdisciplinar que contribuye en gran medida a nuestra comprensión de la vida, de nuestro entorno y del bienestar de nuestra sociedad. Los insectos afectan mucho a la civilización humana, ya sea con positivamente, como con la polinización de nuestras plantas, o negativamente, como al competir con nuestro suministro de alimentos o siendo portadores de importantes enfermedades para los humanos.

Insectos y temperatura

La investigación de los departamentos de Entomología y Ecología abordan diferentes cuestiones y utiliza gran variedad de enfoques y metodologías experimentales, como la termografía, para descubrir más sobre la vida de los insectos. La temperatura es uno de los factores del entorno más importantes que afectan al crecimiento y el desarrollo de los insectos. Las condiciones microclimáticas de la planta huésped (la planta en la que el insecto se aloja y subsiste) son especialmente importantes para insectos herbívoros. Los gradientes térmicos suelen regir la distribución de los insectos en su planta huésped.

La estudiante graduada en Entomología por la Penn State, Mitzy Porras, estudia estos microclimas y tiene un interés especial en la coexistencia de insectos en plantas huésped. «¿Cómo coexisten especies competidoras en un entorno común? El gradiente térmico de la planta puede darnos perspectivas de cómo viven juntos esos insectos (los mecanismos de su coexistencia) y sobre la distribución típica de estos insectos en una planta».

Medición de la temperatura de la planta

Se configuró un experimento para identificar el gradiente térmico en trigo (Triticum aestivum L.). «Queríamos medir con precisión la temperatura de las plantas de trigo, tanto en el tallo como en las partes apicales de la planta», afirma Mitzy Porras. «Sin embargo, los rasgos físicos de la planta de trigo (las hojas estrechas y el tallo) convirtieron definitivamente en un desafío determinar de manera precisa y fiable la temperatura de la planta».

«Había trabajado con termopares antes en otras universidades, pero lamentablemente no es una tecnología muy eficiente para medir la temperatura de las plantas», afirma Mitzy Porras. «En primer lugar, un termopar solo mide la temperatura de un punto, no de una superficie más amplia y más significativa. En segundo lugar, para medir la temperatura de la planta con un termopar, hay que tocar la planta. Y al tocarla, se modifica su temperatura. Por supuesto, esto provocará imprecisiones en las mediciones».

Crecimiento de la densidad de campo simulada, de izquierda a derecha: imagen visual, imagen térmica, mediciones. Hay un gradiente térmico en la planta de trigo (en densidad de campo simulada). La temperatura de la planta varió de 22 ±1,5 °C en el tallo a 32,5 ±1 °C en la parte más apical de las hojas.

Termografía

«Para este experimento, decidimos utilizar una cámara termográfica, porque esta tecnología nos permite caracterizar con precisión la heterogeneidad de las plantas», indica Mitzy Porras. «Puede acceder a la temperatura tanto en el tallo como en las partes apicales de la planta al mismo tiempo, y disfrutará de una perspectiva total del gradiente térmico en una imagen. Las hojas estrechas y el tallo también dificultan distinguir la temperatura de la planta de la temperatura de fondo. Pero conseguimos superar esta limitación utilizando una lente adecuada en la cámara térmica. De esta forma, logramos evaluar la temperatura en tres puntos de la hoja de trigo».

«Otra ventaja enrome de la termografía es que es un método no destructivo, lo que significa no interferirá en la temperatura al medirla».

Caracterización de gradientes térmicos en plantas individuales: la temperatura varía de 2 a 4 °C, de acuerdo con la humedad relativa y el estrés a los que está expuesta la planta. Identificación de gradientes térmicas utilizando FLIR TOOLS.

Las mediciones termográficas se tomaron con una cámara termográfica T650sc con una lente de 15 mm y un valor de emisividad de 0,90. La planta de trigo se encontraba en una cámara de cultivo, con humedad, luz, temperatura y velocidad del viento controladas, lo que aseguraba un flujo de aire homogéneo y evitaba fluctuaciones. La cámara FLIR se expuso a las condiciones del entorno en la incubadora durante unas dos horas antes del experimento y las plantas se aclimataron durante 24 horas antes de tomar las imágenes. Se tomó una serie de 10 imágenes por planta, con una distancia de un metro entre las plantas y la cámara. Se evaluó el gradiente térmico en plantas en condiciones simuladas de densidad de campo y para plantas individuales.

Cómodo generador de imágenes térmicas

Buscando una cámara termográfica adecuada para el experimento, Mitzy Porras decidió revisar los requisitos técnicos para experimentos descritos en otros documentos académicos. Quedó claro que la T650sc, una cámara termográfica muy popular en el mundo de la investigación y el mundo académico, era exactamente la cámara ideal para el trabajo.

La FLIR T650sc es una cámara térmica de investigación con una resolución de 640 x 480 píxeles, ofrece resultados exactos y una medición fiable de la temperatura. Tiene una unidad de IR inclinable que permite a los usuarios realizar experimentos de forma rápida y en una postura cómoda. La pantalla táctil LCD de alta calidad presenta imágenes nítidas y brillantes, y facilita el cambio de la configuración y la interacción con el menú. La T650sc también cuenta con las funcionalidades de mejora de imagen de FLIR MSX® y UltraMaxTM.

«La FLIR T650sc nos permitió evaluar la temperatura del tallo y de las partes apicales de la planta de trigo de forma muy precisa, y nos mostró con gran detalle el gradiente térmico, que era el objetivo final de este experimento», comenta Mitzy Porras. «Es más, la cámara es muy fácil de operar. Puede sacar la unidad FLIR y utilizarla sobre el terreno o trabajar con ella en el laboratorio, lo que hace que sea muy flexible. La cámara puede utilizarse en diferentes entornos y demostró que se aclimataba muy bien en la cámara de cultivo».