Desde microorganismos hasta la majestuosa ballena azul, todos los seres vivos liberan al ambiente parte de su material genético. Estas huellas moleculares, conocidas como ADN Ambiental (eDNA), se convierten en una valiosa herramienta para desentrañar la Biodiversidad de diversos ecosistemas. A partir de muestras de agua o sedimento, los científicos pueden acceder a un universo de información genética, abriendo nuevas posibilidades para la investigación.

Los ecosistemas de Arrecifes mesofóticos templados (TMRE) se encuentran entre los hábitats marinos menos conocidos. La información sobre su diversidad y ecología es geográfica y temporalmente escasa, especialmente en grandes ecosistemas de surgencia altamente productivos. La falta de información sigue siendo un obstáculo para comprender la importancia de las TMRE como hábitats, reservorios de Biodiversidad y sus conexiones con Arrecifes poco profundos mejor estudiados. En este Artículo Científico, se utiliza ADN Ambiental (eDNA) de muestras de agua para caracterizar la composición comunitaria de TMRE en la costa central de Chile, generando, así, la primera línea de base para monitorear la Biodiversidad de estos hábitats

Investigadores del Núcleo Milenio NUTME navegaron a bordo de una pequeña embarcación durante las cuatro estaciones del año, recolectando muestras de agua de mar a 30 y 60 metros de profundidad en dos localidades de Chile Central: Las Cruces y Algarrobo. Su objetivo: estudiar la Biodiversidad de los Arrecifes semi-profundos o mesofóticos mediante el análisis de ADN Ambiental (eDNA). Utilizando técnicas de laboratorio, las secuencias genéticas obtenidas a partir de las muestras permitieron identificar 402 grupos (familias) de organismos, siendo los artrópodos, diatomeas (microalgas), cordados (como los peces) y ciliados los más abundantes. No se encontraron diferencias significativas entre las muestras de ambas localidades (separadas por 16 km) ni entre las diferentes profundidades (30 y 60 metros). Sin embargo, sí se observaron variaciones en la riqueza de grupos de organismos según la estación del año, siendo el verano la estación con menor diversidad.

El Dr. Pablo Sáenz-Agudelo, académico de la Universidad Austreal de Chile, manifiesta que "Con los datos que tenemos no podemos aventurarnos en conclusiones respecto de este tema, pero sin duda que la información generada abre un nuevo camino para investigar cuán recurrentes están siendo los eventos de hipoxia y cómo afectan a la estructura y diversidad de las comunidades de Arrecifes mesofóticos templados, en zonas de surgencia.".

En general, los resultados del estudio indican que la riqueza familiar no difirió significativamente entre los sitios o profundidad. La riqueza familiar fue significativamente menor en el verano en comparación con las otras estaciones, solo la comparación por pares entre verano y primavera fue significativa. La variabilidad entre los momentos de muestreo dentro de cada temporada fue generalmente igual o mayor que la variabilidad entre ubicaciones.

El estudio del ADN Ambiental (eDNA) abre nuevas posibilidades para el Monitoreo de la Biodiversidad en Ecosistemas Marinos frágiles y difíciles de acceder, como los Arrecifes mesofóticos. Esta innovadora técnica ha sido utilizada por investigadores del Núcleo Milenio NUTME para estudiar la Biodiversidad de estos Arrecifes en Chile central, revelando información valiosa y sentando las bases para futuras investigaciones. El estudio no solo ha permitido identificar las limitaciones y ventajas del eDNA para este tipo de ecosistemas, sino también ha establecido una línea base para futuros estudios de Biodiversidad en Arrecifes semi-profundos de la región. Sin duda, este trabajo pionero representa un avance significativo en el conocimiento de estos ecosistemas poco explorados y abre nuevas oportunidades para su Conservación y manejo.

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Científicos Chilenos han realizado un descubrimiento significativo: la detección de una columna de Filtración Natural de Petróleo Crudo a lo largo del Estrecho de Magallanes, en la Patagonia austral. Este hallazgo, de gran interés para la comunidad científica, se logró mediante el uso del sistema de medición continua FerryBox, el primero de su tipo en Chile.

El Dr. Ricardo Giesecke Astorga, investigador del Centro de Investigación Dinámica de Ecosistemas Marinos de Altas Latitudes (IDEAL) y académico del Instituto de Ciencias Marinas y Limnológicas (ICML) de la Universidad Austral de Chile (UACh). manifestó: "Descubrimos la presencia de fuente de hidrocarburo de origen natural, que está siendo transportada por el río San Juan, en la península de Brunswick, hacia el Estrecho de Magallanes". Agregó, además que: "Buscamos los registros históricos y encontramos que hace cerca de 120 años se empezaron a hacer prospecciones en la región por parte del Estado y encontraron hidrocarburos en diversas zonas a lo largo del Estrecho de Magallanes".

El profesor Giesecke, por otra parte destaca que: "este hallazgo permitirá usar este sistema como un laboratorio natural para estudiar los efectos de los hidrocarburos en las comunidades biológicas en regiones frías, poco estudiadas y con bajo impacto antrópico". Tambien destaca que: "comunidades como las macroalgas se ven fuertemente afectadas por la presencia de hidrocarburos y organismos invertebrados como los moluscos acumulan estas sustancias en sus tejidos, siendo luego transferible a otros organismos superiores e incluso al humano en caso de consumir estos productos".

Giesecke Astorga comenta sobre el futuro de este hallasgo:"Esto abre un mundo de futuras investigaciones para estudiar el impacto crónico que tienen los combustibles sobre los organismos. Pueden generarse estudios ecológicos bastante interesantes como, por ejemplo, investigar cuál es el impacto del petróleo sobre microorganismos en zonas más frías, cómo se ve afectada la fisiología y cómo se han adaptado los microorganismos a vivir bajo estas condiciones".

El doctor en oceanografía indico que una de las posibles aristas a investigar es que: "se puede estudiar si hay especies que van a ser desplazadas por el hecho de que otras se adapten mejor a estas mayores concentraciones de petróleo. Esto es parte de la dinámica del ecosistema per se". Al respecto el Dr. Giesecke establece a modo de conclusión que. "es un muy buen laboratorio de estudiar porque justamente son impactos crónicos y no locales, como ocurre en los puertos de desembarque por derrame de petróleo. Aquí lo que tienes es una comunidad que lleva cientos de años impactada con petróleo y sería interesante estudiar cómo las comunidades se adaptan".

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Investigaciones recientes exploran el potencial de los materiales híbridos denominados estructuras metal-orgánicas (MOF) como Electrodos activos en dispositivos de Almacenamiento de Energía, incluyendo baterías recargables y Supercondensadores (SC). Las MOF presentan características ventajosas como una amplia superficie, composición química ajustable y disposición periódica, que las convierten en candidatas atractivas para este campo.

Cuando activamos el motor de un vehículo entran en juego dos categorías de dispositivos de almacenamiento que operan en sincronía. Por un lado, se encuentran aquellos diseñados para almacenar grandes cantidades de energía, tales como las baterías de iones de litio, mientras que, por otro lado, existen los condensadores, que son capaces de suministrar energía de manera rápida y eficiente. Actualmente se están desarrollando Supercondensadores, una innovadora categoría de dispositivos de almacenamiento energético que poseen la capacidad tanto de almacenar grandes cantidades de energía como de suministrarla de manera instantánea en forma de ráfagas. Sin embargo, su capacidad de almacenamiento todavía es muy inferior a las baterías de iones de litio. En consecuencia, se está investigando activamente una amplia gama de materiales con el objetivo de mejorar la capacidad de almacenamiento de estos Supercondensadores, lo que permitiría no solo una mayor estabilidad en su funcionamiento, sino también una vida útil extendida.

En esta búsqueda, Carolina Andrea Manquián Villalobos, doctorante en Ciencias de la Ingeniería, mención Ingeniería de Materiales de la USACH, junto a un equipo de científicos del Instituto Milenio de Investigación en Óptica, la Universidad de Santiago, Universidad Técnica Federico Santa María y la Universidad Austral, realizaron este increible descubrimiento.

La Dra(c) Manquián Villalobos, comenta: "Estas estructuras conocidas como “Metal-Organic Frameworks” (MOFs) son materiales que, debido a su adaptabilidad y su estructura controlable, han sido estudiadas y aplicadas, por ejemplo, en medicamentos, absorción y filtros de gases, en óptica, y en dispositivos de Almacenamiento de Energía. Es en esta última línea donde se centra mi trabajo de tesis, en el que logramos crear un nano MOF basado en níquel, homogéneo y sin impurezas que es capaz de almacenar energía".

El Dr. Dinesh Pratap Singh, director de tesis doctoral Manquián, mencionó que "los Supercondensadores son el futuro en el almacenamiento energético, ya que pueden guardar grandes cantidades de energía y se pueden cargar y descargar rápidamente. Pueden cargarse en milisegundos y microsegundos y tener una vida cíclica muy larga (más de 20 mil ciclos cuando hay baja capacidad de retener energía)". El profesor Singh, a su vez agrega que: "Aquí hemos logrado sintetizar un Nano MOF, a base de níquel, mediante un proceso sencillo y controlado de agitación magnética. Este MOF tiene una alta capacidad de almacenamiento para ser usado como electrodo en Supercondensadores".

El Dr. Singh destaca que: "Este material puede ser útil en la industria de los dispositivos de Almacenamiento de Energía, como las baterías de iones de litio, las pilas de combustible, etc. Su fácil síntesis, buen rendimiento, gran pureza y alto rendimiento lo hacen adecuado para Supercondensadores que pueden aplicarse en diversas tecnologías, como automóviles, autobuses, trenes, grúas y ascensores, donde se utilizan para el frenado regenerativo".

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Su notable labor en la conservación de la Ballena Sei en Caleta Chome, región del Bío Bío, la ha hecho merecedora de este reconocimiento, consolidándola como una de las jóvenes líderes en conservación más prominentes del país. Calderón Quirgas, quien también es investigadora en formación, ha centrado su línea de investigación en dos áreas principales: a) Estudio de las posibles causas de mortalidad y varamientos de cetáceos. b) Desarrollo de su tesis de Magíster en Ciencias con mención en Oceanografía, la cual se enfoca en la Bioacústica de las ballenas azules y la Oceanografía del Golfo Corcovado en la Patagonia chilena.

El proyecto Darwin200, que ha tardado una década en desarrollarse, se centra en inspirar una nueva oleada de líderes ecologistas excepcionales proporcionando formación y capacitación a algunos de los mejores jóvenes conservacionistas (de dieciocho a veinticinco años de edad). Como «Líderes Darwin», estos jóvenes serán seleccionados en función de sus logros encaminados a hacer del mundo un lugar mejor. Estos doscientos Líderes Darwin son la inspiración que da nombre al proyecto.

Camila destaco con respecto a su reconocimiento Darwin200: "fue una sorpresa porque a mí originalmente me habían pedido recibir líderes Darwin en el puerto de Talcahuano, entonces nunca pensé que iba a ser seleccionada yo, así que fue súper bonito e inesperado y viene un poco a validar el trabajo que llevo haciendo hace tanto tiempo en educación e investigación sobre Conservación Marina".

La ganadora del galardón tuvo la oportunidad de participar en una semana de conservación en Río de Janeiro como parte del premio. Durante su estancia, se involucró en el proyecto Islas do Rio, ampliando así su conocimiento sobre las tortugas marinas, peces de arrecife y una especie de coral invasor en la región marina.

Calderón Quirgas comenta que: "Desde la niñez me interesa la Conservación Marina. Mi papá tenía un museo marino en Talcahuano y mis padrinos eran parte de la familia que era dueña de la ballenera de Caleta Chome. Por lo tanto, todas esas experiencias fueron cruciales para que yo decidiera que quería proteger y conservar el océano".

Camila tambien comenta sobre su quehacer: "Soy exploradora de National Geographic, un reconocimiento que recibí el 2021 por un fondo que me adjudiqué para estudiar a las ballenas Sei de Caleta Chome, una especie que se encuentra en peligro de extinción" Lo anterior la llevo: "... el 2022 a hacer TED speaker de las charlas TED y en noviembre del 2023, ser reconocida como líder de Darwin por Darwin200. Este proyecto ahora estará con nosotras estudiando el delfín chileno en Llico y el Chungungo en Caleta Chome".

Camila Calderón Quirgas, pese a su formación inicial en Medicina Veterinaria, encontró en el programa de Magíster en Ciencias con énfasis en Oceanografía de la UdeC una nueva dirección para su carrera. Sus estudios le permitieron adquirir herramientas en Bioacústica y Oceanografía biológica y física, fundamentales para sus investigaciones actuales. Destaca la influencia de la Dra. Susannah Buchan, académica del Departamento de Oceanografía UdeC, y la presencia del Centro COPAS en su desarrollo académico y profesional

Su más reciente documento es: Cisterna-Concha, A., Calderón-Quirgas, C., Silva-Andrades, F., Muñoz, R., & Norambuena, H. V. (2023). Reencounter with the past: occurrence of sei whale (Balaenoptera borealis) in an old hunting area in the south-eastern Pacific Ocean. Nature Conservation, 51, 1-12.

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