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Investigadores observan localización anómala de la luz en redes de Lévy, revelando un decaimiento exponencial estirado y nuevas formas de interacción remota. El estudio, publicado en la prestigiosa revista científica Physical Review Letters, describe cómo el desorden inhomogéneo altera los paradigmas tradicionales de confinamiento energético. Utilizando redes fotónicas fabricadas con tecnología láser, los científicos lograron validar experimentalmente que la luz puede propagarse e interactuar a distancias significativamente mayores que en sistemas convencionales. Este hallazgo no solo profundiza el conocimiento en óptica, sino que ofrece una plataforma para modelar interacciones en campos tan diversos como la ecología y la sociología. La investigación destaca por ser la primera medición directa de la forma espacial de distribuciones lumínicas localizadas bajo desorden de Lévy.

Una investigación internacional observó experimentalmente una forma poco explorada de localización lumínica en redes fotónicas unidimensionales con un tipo especial de desorden inhomogéneo. A diferencia de la conocida localización de Anderson, donde la energía se confina y decae rápidamente de forma exponencial, este fenómeno presenta una localización más extendida. El estudio demuestra que la intensidad de la luz en estos sistemas se describe mediante una función exponencial estirada con un parámetro de estiramiento alfa. Este comportamiento anómalo permite que la luz mantenga una presencia significativa a distancias mayores, desafiando los paradigmas convencionales de transporte en medios desordenados. Los hallazgos revelan que el desorden descrito por distribuciones de Lévy genera separaciones grandes e irregulares entre las imperfecciones de la red. Esta configuración espacial única altera profundamente la manera en que las ondas electromagnéticas se propagan y quedan confinadas dentro del sistema físico.

El equipo de investigación fue liderado por el académico Dr. Rodrigo Andrés Vicencio Poblete, profesor del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas. En el desarrollo del estudio participaron destacados investigadores internacionales como Dr. Alejandro Ramírez-Yañez y el Dr. Thomas Gorin de México, junto con el Dr. Víctor Arturo Gopar Sánchez desde España. Rodrigo Vicencio, quien también es investigador del Instituto Milenio de Investigación en Óptica (MIRO), coordinó los esfuerzos experimentales realizados íntegramente en Chile. Esta colaboración multidisciplinaria permitió combinar modelos teóricos avanzados basados en la teoría de matrices aleatorias con implementaciones prácticas en el laboratorio de vanguardia. La participación de instituciones como la Universidad de Guadalajara y la Universidad de Zaragoza subraya el carácter global de este importante hallazgo científico. Los expertos trabajaron conjuntamente para fabricar redes fotónicas que permitieran validar las predicciones numéricas obtenidas en las etapas previas de la investigación científica.

El trabajo experimental se llevó a cabo exclusivamente en el Laboratorio de Redes Fotónicas del Departamento de Física de la Universidad de Chile. Este centro de investigación cuenta con tecnologías avanzadas de escritura láser que permitieron la creación de las complejas microestructuras necesarias para el estudio. El entorno académico de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas proporcionó la infraestructura crítica para procesar las imágenes de alta resolución obtenidas. Además, la colaboración se extendió virtualmente hacia centros de excelencia en Alemania, España y México para el refinamiento de los modelos teóricos de propagación. La utilización de cristales de vidrio de borosilicato de diez centímetros de largo permitió observar el transporte lumínico en distancias macroscópicas dentro del laboratorio. Este entorno institucional chileno se ha consolidado como un polo de desarrollo para la óptica cuántica y la física de sistemas complejos a nivel regional.

La investigación fue publicada oficialmente el viernes 20 de marzo de 2026, marcando un hito en la cronología de la fotónica de sistemas desordenados. El proceso investigativo incluyó una etapa inicial de simulaciones numéricas extensas antes de proceder a la fase de validación experimental directa en el laboratorio. Los experimentos se realizaron utilizando una longitud de onda de excitación optimizada de 730 nanómetros para lograr un balance entre transporte y localización. Durante el periodo de ejecución, se analizaron cientos de imágenes provenientes de diversas realizaciones de redes con desorden estadísticamente controlado por distribuciones de Lévy. Este trabajo representa la culminación de un esfuerzo sostenido por comprender cómo las interacciones a larga distancia afectan la estabilidad de las ondas. La fecha de publicación coincide con un renovado interés académico por las propiedades topológicas y geométricas de las redes fotónicas modernas.

Este descubrimiento es fundamental porque la base de todo sistema físico es su capacidad para acoplarse e intercambiar energía con otros componentes. Cuando la interacción decae muy rápido, las posibilidades de formar compuestos químicos complejos o realizar procesos físicos avanzados se ven severamente limitadas. El hallazgo de una localización más extendida abre nuevas posibilidades para investigar sistemas donde la interacción a larga distancia cumple un papel relevante. En términos conceptuales, la investigación aporta una nueva visión sobre la propagación de ondas en medios que no son perfectamente homogéneos. La capacidad de controlar el desorden permite diseñar materiales con propiedades de transporte a medida, mejorando aplicaciones en tecnologías de la información. Además, el estudio valida teóricamente cómo las colas de poder en las distribuciones estadísticas determinan la conectividad global de un sistema físico.

Los resultados permiten dar una aproximación innovadora a diversos sistemas interactuantes, abarcando desde entornos puramente físicos hasta modelos ecológicos o dinámicas sociales. En el ámbito de la comunicación, estas redes podrían optimizar el transporte de imágenes y fotones a través de fibras ópticas y cristales especializados. La plataforma experimental desarrollada sirve para estudiar cómo se conectan los elementos de un sistema complejo cuando existen mecanismos de interacción remota. Los expertos sugieren que estas intensidades de decaimiento lento podrían ser un punto de partida para explorar transiciones dinámicas y efectos no lineales. Al entender mejor la localización anómala, los científicos pueden predecir comportamientos en poblaciones donde el aislamiento geográfico limita el enriquecimiento y la diversidad. Esta versatilidad interdisciplinaria posiciona a la fotónica de Lévy como una herramienta robusta para la ingeniería de conectividad en múltiples escalas disciplinarias.

El equipo fabricó redes de 50 fibras ópticas con distintos tipos de desorden empleando una técnica avanzada de escritura láser de femtosegundos. Este método permitió esculpir microestructuras precisas en vidrio, ajustando las energías de sitio de cada guía de onda de manera individual. El desorden se introdujo insertando aleatoriamente guías de onda con energías específicas separadas según distribuciones estadísticas de Lévy con parámetros alfa controlados. Los investigadores inyectaron luz en posiciones específicas de la red y utilizaron cámaras CCD para capturar la distribución espacial del flujo lumínico. La comparación entre los perfiles experimentales y las simulaciones de amarre fuerte reveló un acuerdo excelente con el modelo de exponencial estirada. El análisis estadístico de 418 mediciones por cada caso de desorden garantizó la confiabilidad y autoridad de los resultados científicos presentados.

Los investigadores enfatizan la originalidad del experimento al ser la primera vez que se mide directamente la forma espacial de la luz localizada. Vicencio Poblete manifesto que: "Es la primera vez que se realiza este experimento para medir de forma directa la forma espacial de la distribución de la luz localizada". El profesor Vicencio también explica que un desorden más diverso puede dar lugar a formas más ricas de conexión y propagación. Según los autores, el modelo teórico indica que el parámetro de estiramiento alfa describe completamente las estadísticas de las ondas en estos medios. El equipo destaca que el trabajo experimental realizado íntegramente en Chile demuestra la alta capacidad competitiva de la ciencia desarrollada en el país. Otros expertos del campo sugieren que este enfoque podría resolver problemas históricos relacionados con el transporte subdifusivo en agregados moleculares.

El avance ofrece una plataforma sólida para estudiar la ingeniería de medios aleatorios y el control preciso de la difusión de ondas. Los investigadores planean explorar cómo la incorporación de efectos no lineales, como la interacción de tipo Kerr, podría promover transiciones dinámicas complejas. También existe un interés creciente por estudiar el desorden en redes finitas, lo cual es de gran relevancia práctica para dispositivos tecnológicos. El camino futuro incluye la investigación de interacciones más allá de los vecinos más cercanos, donde acoplamientos débiles pueden desempeñar papeles significativos. Estas investigaciones futuras podrían conducir al desarrollo de nuevos métodos para el transporte eficiente de información cuántica en redes ópticas desordenadas. La comunidad científica internacional espera que este marco teórico se aplique pronto en el diseño de metamateriales con conectividad de largo alcance.

El descubrimiento de la localización anómala de la luz representa un cambio de paradigma en nuestra comprensión del transporte en medios con desorden inhomogéneo. A través de la implementación de redes de Lévy, se ha demostrado que el confinamiento energético no siempre sigue las reglas de decaimiento rápido tradicionales. Esta investigación subraya la importancia de considerar interacciones a larga distancia para modelar con precisión sistemas físicos, biológicos y sociales de alta complejidad. La validación experimental exitosa en la Universidad de Chile posiciona a la institución como un referente global en el estudio de la fotónica avanzada. En perspectiva, las herramientas desarrolladas permitirán un control sin precedentes sobre la propagación de ondas, facilitando innovaciones tecnológicas en medicina y comunicaciones. El legado de este estudio será la apertura de nuevas fronteras para la exploración de la física no lineal en sistemas desordenados.

Equipo Investigadores

• Alejandro Ramírez-Yañez

  • Departamento de Física, CUCEI, Universidad de Guadalajara

• Thomas Gorin

  • Departamento de Física, CUCEI, Universidad de Guadalajara
  • Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme

• Rodrigo A. Vicencio

  • Departamento de Física, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile
  • Millennium Institute for Research in Optics—MIRO, Universidad de Chile

• Víctor A. Gopar

  • Departamento de Física Teórica and BIFI, Universidad de Zaragoza

Hallazgo científico: el Alerce milenario protege una biodiversidad fúngica única en sus suelos, clave para el carbono y la resiliencia forestal en Chile. Un estudio internacional reveló que los alerces milenarios de Chile albergan una extraordinaria diversidad de hongos subterráneos, fundamentales para la salud del ecosistema y el almacenamiento de carbono. La investigación utilizó técnicas avanzadas de metabarcoding de suelo para caracterizar las comunidades fúngicas y micorrízicas asociadas a estos gigantes forestales en el Parque Nacional Alerce Costero. Los resultados demuestran que árboles de gran diámetro, como el emblemático Alerce Abuelo, actúan como especies paraguas que mantienen la resiliencia de los bosques templados lluviosos. Este descubrimiento subraya la importancia crítica de proteger los árboles antiguos para conservar la biodiversidad oculta que sustenta la productividad y estabilidad del bosque frente al cambio climático.

Un equipo de científicos internacionales descubrió que los ejemplares de gran diámetro de Fitzroya cupressoides contribuyen desproporcionadamente a la riqueza de las comunidades fúngicas del suelo. El estudio se centró en el Alerce Abuelo, un espécimen de más de 2400 años, encontrando que alberga 2,25 veces más diversidad fúngica que individuos más jóvenes. Estos resultados demuestran que las coníferas milenarias actúan como especies paraguas, protegiendo redes subterráneas complejas que suelen ser ignoradas en los planes de restauración tradicionales. Los investigadores identificaron cientos de especies de hongos, muchas de las cuales son potencialmente nuevas para la ciencia y únicas de estos gigantes monumentales. Este hallazgo resalta la importancia de los legados biológicos proporcionados por los bosques primarios, que mantienen niveles de biodiversidad necesarios para la estabilidad ecosistémica. Preservar estos árboles masivos es esencial para mantener las funciones ecológicas del suelo, como el ciclo de nutrientes y el secuestro de carbono atmosférico.

El estudio fue un esfuerzo colaborativo liderado por investigadores de la Sociedad para la Protección de las Redes Subterráneas (SPUN), involucrando a varias instituciones académicas. Entre los principales contribuyentes se encuentran el Real Jardín Botánico de Victoria, la Universidad de Melbourne y universidades chilenas como la Universidad Santo Tomás y la Universidad Austral de Chile. El trabajo de campo contó con el apoyo de la Fundación Fungi y expertos en ecología micorrízica, incluyendo a la bióloga evolutiva Dra. Toby Kiers. Este equipo multidisciplinario combinó conocimientos en genómica, ecología forestal y biología fúngica para caracterizar las intrincadas relaciones entre los árboles y sus simbiontes subterráneos. La participación de organizaciones como SPUN enfatiza un compromiso global para mapear y proteger las redes micorrízicas de la Tierra, vitales para la salud planetaria. Al integrar conocimientos locales con tecnología de metabarcoding, los científicos proporcionaron una visión integral de la biodiversidad que reside en la rizosfera de estas coníferas amenazadas.

La investigación se llevó a cabo dentro del Parque Nacional Alerce Costero, ubicado en la región de Los Ríos, en la Cordillera de la Costa de Chile. Esta área es reconocida como un refugio crítico para la biodiversidad y el endemismo, albergando algunos de los ecosistemas de bosque templado más prístinos. El parque protege los últimos rodales restantes de Fitzroya cupressoides, especie cuya distribución se ha reducido a la mitad debido a la tala y despeje histórico. Dentro de esta geografía, los científicos seleccionaron una parcela de dos hectáreas para estudiar treinta y un árboles, desde retoños hasta gigantes milenarios monumentales. Las condiciones edáficas únicas de la Cordillera de la Costa, caracterizadas por suelos ácidos y pobres en nutrientes, ofrecieron un laboratorio natural ideal para estudiar adaptaciones. Estos factores ambientales específicos, incluyendo la meteorización pesada y la baja disponibilidad de fósforo, moldean significativamente la composición de las comunidades de hongos que los sustentan.

La expedición de campo que generó los datos centrales para este hallazgo se realizó a principios del año 2022, específicamente durante el mes de abril. Tras años de análisis de laboratorio y procesamiento bioinformático complejo, los resultados finales se publicaron en la revista científica internacional Biodiversity and Conservation en marzo de 2026. Este cronograma refleja la naturaleza rigurosa de la investigación académica moderna, que requiere una validación exhaustiva de secuencias genéticas frente a diversas bases de datos globales. La publicación marca un hito en nuestra comprensión de las coníferas del hemisferio sur, proporcionando datos que influirán en las políticas de conservación de la década. Es relevante notar que el estudio también destaca datos históricos, mencionando que el alerce más antiguo registrado vivió 3622 años antes de ser talado. Al conectar la historia ambiental pasada con la investigación biológica actual, el estudio contextualiza la necesidad urgente de proteger a los pocos individuos milenarios restantes.

Los hallazgos son profundamente importantes porque revelan que las redes fúngicas subterráneas son tan vulnerables y vitales como los árboles antiguos que las sostienen. Los alerces milenarios actúan como reservorios biológicos, albergando cientos de especies de hongos únicas que podrían no existir en ningún otro lugar de la matriz forestal. Estos hongos desempeñan roles críticos en la salud del ecosistema al facilitar el transporte de agua y nutrientes mientras ayudan a los árboles a resistir sequías. Además, el estudio cuantifica la contribución significativa de estos ecosistemas al ciclo global del carbono, señalando que las redes micorrízicas transportan mil millones de toneladas anualmente. Al proteger árboles de gran diámetro, los conservacionistas preservan simultáneamente comunidades de microorganismos que han tardado miles de años en ensamblarse y estabilizarse de forma efectiva. La pérdida de un solo árbol antiguo podría desencadenar un declive en cascada de la diversidad del suelo, perjudicando la recuperación del bosque ante perturbaciones.

Esta evidencia científica sirve para informar planes de manejo forestal más integrales que incluyan los componentes microbianos de la biodiversidad del ecosistema, a menudo ignorados anteriormente. Al identificar los árboles grandes como paraguas para los hongos del suelo, la investigación ofrece una métrica clara para priorizar áreas que requieren protección estricta. Estos conocimientos son esenciales para las metas 30x30 del Marco Global de Biodiversidad de Kunming-Montreal, que busca proteger el treinta por ciento del planeta. Adicionalmente, la evaluación de la base de datos EUKARYOME proporciona una hoja de ruta metodológica para mejorar la precisión de las asignaciones taxonómicas en futuros estudios. Comprender estas relaciones subterráneas permite mejores esfuerzos de restauración, utilizando potencialmente inóculos fúngicos nativos para mejorar el crecimiento y supervivencia de las plántulas de coníferas. El objetivo final es asegurar que las futuras generaciones de alerces cuenten con los mismos sistemas de soporte robustos que permitieron prosperar a sus ancestros.

La investigación se realizó mediante técnicas de metabarcoding de suelo, extrayendo ADN de sesenta y dos muestras recolectadas bajo treinta y un árboles de diversos tamaños. Los científicos analizaron las regiones ITS2 y SSU del genoma fúngico para identificar la comunidad total y los gremios de micorrizas arbusculares presentes bajo el bosque. Midieron el diámetro, altura y biomasa de cada árbol para correlacionar estos atributos físicos con la riqueza y composición de las especies fúngicas encontradas. Los análisis revelaron que el diámetro y la biomasa eran los mejores predictores de la riqueza fúngica, mostrando un incremento claro a medida que los árboles maduraban. Además, el estudio comparó bases de datos de referencia, concluyendo que EUKARYOME detectó significativamente más taxones micorrízicos que las herramientas tradicionales como MaarjAM o UNITE. Este enfoque riguroso permitió contabilizar variables ambientales como el pH del suelo y la disponibilidad de fósforo, que también influyen en la estructura comunitaria.

Las opiniones expertas de las autoras principales enfatizan la naturaleza crítica de estos hallazgos para el futuro de la conservación de los bosques templados lluviosos. La Dra. Camille Truong nos indica que: "No todos los árboles son iguales y si se elimina un árbol milenario, el impacto en todas las demás especies será mayor que si se elimina uno más pequeño." Esta afirmación resalta que la huella ecológica de un árbol antiguo se extiende mucho más allá de su copa física hacia el complejo suelo. Otra contribuyente clave, la Dra. Adriana Corrales enfatiza que: "Toda esa diversidad significa resiliencia." Este resumen conciso refleja la conclusión principal del estudio: las redes fúngicas diversas son el principal mecanismo de defensa contra la inestabilidad ambiental. Estas expertas argumentan que la preservación selectiva de individuos de gran diámetro no es solo estética, sino una necesidad funcional para la supervivencia del ecosistema. Su trabajo hace un llamado a un cambio inmediato en cómo valoramos los bosques antiguos, reconociéndolos como reservorios irreemplazables de vida aérea y subterránea.

Tras la publicación de estos resultados, la comunidad científica solicita la priorización inmediata de la Cordillera de la Costa chilena dentro de los marcos de conservación. Existe una necesidad urgente de expandir las áreas protegidas, ya que actualmente solo el cuarenta por ciento de la distribución de los alerces está conservada. Proyectos de investigación futuros se centrarán probablemente en rastrear las trayectorias de estas comunidades fúngicas mediante enriquecimiento experimental de nutrientes para probar su adaptabilidad. Los científicos también planean explorar cómo los inóculos fúngicos nativos pueden usarse en proyectos de reforestación a gran escala para asegurar la supervivencia de plántulas. Además, el desarrollo de la base de datos EUKARYOME continuará, proporcionando herramientas más precisas para identificar la diversidad fúngica oscura que permanece oculta en los suelos. Grupos de defensa están utilizando estos hallazgos para oponerse a proyectos de infraestructura, como carreteras, que amenazan la integridad de estos ecosistemas frágiles.

En resumen, el estudio confirma que los alerces milenarios son mucho más que árboles antiguos; son los anclajes de un ecosistema extraordinariamente diverso y complejo. El descubrimiento de que los individuos de gran diámetro albergan una riqueza fúngica significativamente mayor sustenta científicamente el concepto de especies paraguas subterráneas. Al mantener estas redes, los árboles antiguos aseguran la salud del bosque entero, desde las plantas del sotobosque hasta los gigantes de la canopea. Esta investigación subraya la necesidad de integrar la ecología microbiana en las estrategias de conservación para preparar mejor a los ecosistemas ante el calentamiento global. Como los segundos árboles más longevos de la Tierra, los alerces ofrecen una ventana al pasado y un plano vital para la resiliencia futura. Protegerlos no es solo un acto de preservación, sino una inversión en los sistemas planetarios que regulan el carbono, los nutrientes y la vida.

Equipo Investigadores

• Camille Truong

  • School of BioSciences, University of Melbourne
  • Royal Botanic Gardens Victoria
  • ociety for the Protection of Underground Networks (SPUN)

• Adriana Corrales

  • Society for the Protection of Underground Networks (SPUN)

• Bethan Manley

  • Society for the Protection of Underground Networks (SPUN)

• Michael E. Van Nuland

  • Society for the Protection of Underground Networks (SPUN)

• Justin D. Stewart

  • Society for the Protection of Underground Networks (SPUN)
  • Section Ecology & Evolution, Amsterdam Institute for Life and Environment (A-LIFE), Vrije Universiteit Amsterdam

• Rocío Urrutia-Jalabert

  • Departamento de Ciencias Forestales, Facultad de Ciencias Agropecuarias y Medioambiente, Universidad de la Frontera
  • Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia CR2, Millenium Nucleus of Patagonian Limit of Life (LiLi)
  • Instituto de Conservación, Biodiversidad y Territorio, Facultad de Ciencias Forestales y Recursos Naturales, Universidad Austral de Chile

• Roberto Godoy

  • Instituto Ciencias Ambientales y Evolutivas, Facultad de Ciencias, Universidad Austral de Chile,}

• Merlin Sheldrake

  • Society for the Protection of Underground Networks (SPUN)
  • Section Ecology & Evolution, Amsterdam Institute for Life and Environment (A-LIFE), Vrije Universiteit Amsterdam

• Giuliana Furci

  • Fundación Científica Fungi, Santiago, Chile
  • ungi Foundation, New York City, NY, USA

• E. Toby Kiers

  • Society for the Protection of Underground Networks (SPUN)
  • Section Ecology & Evolution, Amsterdam Institute for Life and Environment (A-LIFE), Vrije Universiteit Amsterdam

• César Marín

  • Section Ecology & Evolution, Amsterdam Institute for Life and Environment (A-LIFE), Vrije Universiteit Amsterdam
  • Centro de Investigación e Innovación para el Cambio Climático (CiiCC), Universidad Santo Tomás

Análisis de aguas residuales en Biobío revela aumento de 1.000 % en cocaína y baja de cannabis, posicionando la epidemiología hídrica como vigilancia clave. Este estudio pionero, denominado Biobio Sentinel, constituye el primer monitoreo regional continuo de dos años en Chile utilizando la metodología de Epidemiología Basada en Aguas Residuales (WBE). Mediante el análisis de metabolitos en el alcantarillado, un equipo interdisciplinario de la UCSC y la Universidad Mayor ha logrado mapear con precisión objetiva las transiciones en los mercados de sustancias ilícitas. La investigación no solo complementa las encuestas tradicionales de autorreporte, sino que ofrece una herramienta de detección en tiempo casi real que identifica patrones espaciales y estacionales de consumo, transformando la comprensión de la dinámica de drogas en el centro-sur del país y proporcionando evidencia científica robusta para la toma de decisiones en políticas de salud pública y seguridad nacional.

El estudio Biobio Sentinel ha documentado una transformación sin precedentes en el mercado de sustancias ilícitas en la Región del Biobío, caracterizada por un incremento exponencial en la prevalencia de estimulantes. Durante el periodo de monitoreo, los investigadores detectaron que el consumo de cocaína escaló en más de un 1.019 %, mientras que el uso de cannabis experimentó una contracción superior al 90 %, marcando un giro desde un panorama dominado por cannabinoides hacia uno liderado por la cocaína. Paralelamente, la ketamina se consolidó como una sustancia emergente, pasando de niveles indetectables al inicio del monitoreo en 2022 a una presencia sostenida y creciente que alcanzó un aumento del 708 % hacia finales de 2024. Estos hallazgos evidencian una fuerte correlación positiva entre la cocaína y la ketamina, sugiriendo dinámicas de co-consumo o la circulación de mezclas como el "tusi"¹, mientras que el cannabis mostró una tendencia inversa, sugiriendo un cambio profundo en las preferencias de los consumidores regionales.

Esta investigación fue liderada por la Dra. Andressa Reis, académica de la Universidad Católica de la Santísima Concepción (UCSC), y por el Dr. Cristóbal José Galbán Malagón, investigador del Centro GEMA de la Universidad Mayor. El equipo interdisciplinario integró a científicos de facultades de medicina y departamentos de ciencias básicas de ambas instituciones, junto con especialistas de la empresa Corthorn Health y el Data Observatory. Para la fase operativa, el proyecto contó con la colaboración estratégica de Biodiversa SA y ESSBIO SA, quienes facilitaron la recolección semanal de muestras en las plantas de tratamiento. A nivel institucional, el financiamiento fue provisto por el Gobierno Regional del Biobío a través de fondos FNDR, además del apoyo de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) mediante proyectos Fondecyt y Anillo. Esta sinergia entre el sector público, la academia y el sector privado permitió establecer un modelo de vigilancia epidemiológica de vanguardia que sitúa a Chile a la cabeza de este tipo de estudios en Latinoamérica.

El monitoreo se centró geográficamente en la Región del Biobío, abarcando un total de 33 plantas de tratamiento de aguas residuales (WWTP). El análisis espacial permitió identificar focos críticos o "hotspots" de consumo en diversas comunas, destacando variaciones significativas según la densidad poblacional y el entorno socioeconómico. Localidades como Los Ángeles y Concepción registraron los niveles más altos de consumo de cocaína y cannabis, mientras que Coronel Norte emergió como el punto de mayor prevalencia para la ketamina. Los mapas de calor generados por el estudio confirmaron una fuerte concentración del uso de sustancias en áreas urbanas y periurbanas, con patrones de dispersión que coinciden con zonas de alta actividad recreativa y centros metropolitanos. Este enfoque territorializado es fundamental para comprender cómo las drogas circulan en el tejido urbano y permite que las autoridades prioricen recursos de intervención en las zonas donde el problema es más evidente y persistente.

La recolección y análisis de datos se extendió por un periodo de dos años consecutivos, comprendido entre septiembre de 2022 y agosto de 2024. Durante estas ocho temporadas consecutivas, se analizaron semanalmente 3.198 muestras compuestas de 24 horas. El análisis temporal reveló ciclos estacionales marcados; por ejemplo, el consumo de cocaína mostró una trayectoria ascendente constante, alcanzando su pico máximo en el invierno de 2024. En contraste, el cannabis inició con niveles máximos en la primavera de 2022 para luego declinar de forma sostenida. La ketamina, indetectable al comienzo del estudio en septiembre de 2022, comenzó a aparecer de forma recurrente hacia 2023, consolidándose en 2024. Estas fluctuaciones temporales también sugieren incrementos asociados a festividades y periodos de turismo, lo que demuestra la capacidad del sistema WBE para detectar cambios rápidos en el comportamiento poblacional que las encuestas bienales, como las de SENDA, no logran capturar oportunamente.

La relevancia de este estudio radica en su capacidad para superar las limitaciones de los métodos tradicionales de vigilancia de drogas, como las encuestas de autorreporte, que a menudo sufren de sesgos por falta de honestidad o retrasos en su publicación. Mientras que los datos de SENDA para 2022 solo se conocieron en 2024, la Epidemiología Basada en Aguas Residuales ofrece datos objetivos, anónimos y casi en tiempo real. Además, el estudio detectó la aparición de ketamina, una sustancia que aún no es medida sistemáticamente en censos nacionales de salud, revelando una brecha crítica en la vigilancia actual. Al medir metabolitos específicos como la benzoilecgonina para la cocaína y el THCCOOH (11-nor-9-carboxi-$\Delta^9$-tetrahidrocannabinol) para el cannabis, se obtiene una estimación directa del consumo biológico de la población servida por el alcantarillado. Esta precisión científica es esencial para entender el impacto real del narcotráfico y evaluar la efectividad de las políticas de prevención y rehabilitación de manera inmediata y rigurosa.

El propósito fundamental de implementar este sistema de monitoreo es transformar la ciencia aplicada en una herramienta de gestión para la salud pública y la seguridad. Los resultados de Biobio Sentinel permiten orientar la acción del Estado hacia la intervención temprana en focos críticos y la optimización de recursos en programas preventivos. Identificar el co-consumo de sustancias como la cocaína y la ketamina ayuda a los servicios de salud a prepararse para emergencias toxicológicas más complejas, asociadas al uso de drogas sintéticas como el "tusi". Asimismo, este modelo puede ser aplicado en contextos específicos como recintos penitenciarios, establecimientos educacionales o entornos institucionales para medir la prevalencia del consumo en poblaciones cerradas. En última instancia, la vigilancia hídrica sirve como un sistema de alerta temprana ante la entrada de nuevas sustancias psicoactivas al mercado nacional, permitiendo respuestas rápidas por parte de las fuerzas de orden y organismos de salud antes de que el problema escale.

El procedimiento científico se basó en la cuantificación de biomarcadores químicos excretados en la orina de los consumidores. En el laboratorio, las muestras de aguas residuales fueron filtradas y procesadas mediante extracción en fase sólida (SPE), para luego ser analizadas utilizando cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS). Esta tecnología de alta sensibilidad permitió detectar concentraciones nanométricas de metabolitos específicos. Para convertir estas concentraciones en estimaciones de consumo poblacional, los científicos aplicaron factores de corrección validados internacionalmente, normalizando los datos según el flujo diario de agua y el número de habitantes servidos por cada planta. Los análisis estadísticos posteriores, que incluyeron pruebas de normalidad y correlación de Spearman, confirmaron la robustez de las tendencias observadas y la validez de las asociaciones entre las distintas sustancias monitoreadas, cumpliendo con los estándares de rendimiento recomendados para la epidemiología hídrica a nivel global.

Los líderes del proyecto destacan que esta metodología complementa de forma potente las herramientas existentes en el país. Galbán-Malagón indica que: "Este enfoque permite detectar cambios rápidos en el consumo y la aparición de nuevas sustancias, entregando evidencia clave para la toma de decisiones en salud pública". Por otro lado, la Dra. Andressa Reis manifiesta que: "Este estudio demuestra que es posible implementar en Chile sistemas de vigilancia modernos, comparables con los que existen en Europa o Australia, cuando se articulan adecuadamente la academia y el sector privado". Los expertos coinciden en que la objetividad de los datos obtenidos mediante Biobio Sentinel ofrece un diagnóstico actualizado que no depende de la voluntad de autorreporte de los individuos, eliminando el estigma asociado a la declaración de consumo de sustancias ilegales. Asimismo, subrayan la necesidad de integrar estos hallazgos con la inteligencia policial y los registros de incautaciones para generar una visión holística y multidimensional del fenómeno del tráfico y consumo de drogas en Chile.

Tras el éxito del monitoreo en el Biobío, los investigadores proponen escalar el modelo Sentinel a nivel nacional, abarcando otras regiones para obtener un panorama integral de la dinámica de drogas en Chile. El futuro de la vigilancia hídrica contempla la incorporación de nuevos biomarcadores para detectar drogas sintéticas emergentes, como las catinonas o los opioides sintéticos, adaptándose continuamente a los cambios del mercado ilícito. También se busca vincular los datos de aguas residuales con indicadores sociodemográficos y resultados hospitalarios para profundizar en la comprensión de las consecuencias del consumo en la salud de la población. La implementación de un sistema de muestreo y análisis en tiempo real permitiría que Chile cuente con una red de vigilancia epidemiológica permanente. Finalmente, la integración formal de la metodología WBE en la infraestructura de monitoreo nacional, junto con SENDA y la PDI, creará una base de evidencia más precisa para el diseño de políticas preventivas y de seguridad.

El estudio Biobio Sentinel marca un hito en la investigación científica chilena al proporcionar la evidencia más detallada hasta la fecha sobre el desplazamiento de los patrones de consumo hacia estimulantes de alta potencia. Los resultados son concluyentes: el notable incremento de la cocaína y la irrupción de la ketamina representan un desafío urgente para las estrategias de salud pública y seguridad ciudadana en el sur de Chile. Esta investigación no solo entrega cifras alarmantes, sino que valida la eficacia de la Epidemiología Basada en Aguas Residuales como un pilar fundamental para la vigilancia epidemiológica moderna. Al proporcionar datos territoriales precisos, la ciencia ofrece al Estado la posibilidad de intervenir con mayor exactitud, priorizando los recursos donde la necesidad es crítica. En perspectiva, Chile se encuentra ante la oportunidad de liderar la vigilancia hídrica en la región, utilizando el conocimiento técnico-científico para enfrentar de manera proactiva y basada en evidencia las complejidades del consumo de drogas en el siglo XXI.

Equipo Investigadores

• Andressa S. Reis

  • Universidad Católica de la Santísima Concepción, Facultad de Medicina, Centro de Vigilancia de Aguas Residuales, Centinela Biobío

• Francisca Corthorn

  • Corthorn Health

• Eduardo Suazo Osses

  • Universidad Católica de la Santísima Concepción, Facultad de Medicina, Centro de Vigilancia de Aguas Residuales, Centinela Biobío

• Sebastian Urzúa-Bilbao

  • Universidad Católica de la Santísima Concepción, Facultad de Medicina, Centro de Vigilancia de Aguas Residuales, Centinela Biobío

• Matias I. Hepp

  • Universidad Católica de la Santísima Concepción, Facultad de Medicina, Centro de Vigilancia de Aguas Residuales, Centinela Biobío
  • Universidad Católica de la Santísima Concepción, Facultad de Medicina Departamento de Ciencias Básicas y Morfología, Laboratorio de Investigación en Ciencias Biomédicas

• Cristóbal Galbán-Malagón

  • Universidad Mayor, Centro Genómica, Ecologia y Medio Ambiente
  • Institute of Environment, Florida International University
  • Data Observatory Foundation

Notas a pie de página

• [1] Tusi, también escrita como tussi, tusilini, tucibi o falso tusi es una droga recreativa que contiene una mezcla de diferentes sustancias psicoactivas, comúnmente encontrada en forma de polvo teñido de rosa, conocido como cocaína rosa. Wikipedia ↩ Volver ↑↑

Descubren que la proteína NIN-LIKE PROTEIN 7 (NLP7) actúa como interruptor molecular entre el crecimiento por nitrógeno y la supervivencia ante la sequía en NLP7. Este estudio, publicado en la prestigiosa revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), revela cómo los organismos vegetales logran equilibrar su desarrollo con la resistencia ante condiciones adversas. Mediante el uso de herramientas genómicas avanzadas, los investigadores identificaron que la señalización del nitrógeno y la respuesta al estrés hídrico convergen en la proteína NLP7, la cual define el rumbo fisiológico de la especie según la disponibilidad de recursos. Este hallazgo es fundamental para la agricultura del futuro, ya que permite comprender por qué el uso intensivo de fertilizantes nitrogenados puede, paradójicamente, volver a los cultivos más vulnerables durante periodos de escasez de agua. La investigación posiciona a la ciencia nacional en la vanguardia de la resiliencia vegetal frente al cambio climático global.

Un equipo multidisciplinario de científicos ha descubierto que el factor de transcripción NLP7 funciona como un regulador central que integra señales ambientales opuestas en las plantas. El estudio demuestra que, en condiciones normales, el nitrógeno actúa como un potente inductor del crecimiento a través de NLP7, pero este mismo mecanismo puede suprimir las respuestas de defensa necesarias para sobrevivir a una sequía severa. Al analizar el transcriptoma de la planta modelo NLP7, los expertos observaron que la actividad de NLP7 inhibe directamente genes clave responsables del ahorro de agua y la respuesta al ácido abscísico (ABA). El hallazgo revela que la pérdida de actividad de esta proteína permite a las plantas activar mecanismos de supervivencia, como el cierre estomático, aumentando significativamente su tolerancia al déficit hídrico. Este descubrimiento desentraña un "interruptor biológico" que explica el compromiso fisiológico entre expandir la biomasa y conservar los recursos hídricos en entornos fluctuantes.

La investigación fue liderada por el Dr. José Miguel Álvarez Herrera, quien se desempeña como investigador del Centro de Biotecnología Vegetal de la Universidad Andrés Bello y director del Núcleo Milenio PhytoLearning. Junto a él, la Dra. Elena Alejandra Vidal Olate, investigadora de la Universidad Mayor y directora alterna del mismo núcleo, participó como coautora correspondiente, aportando su experiencia en la integración de señales nutricionales y ambientales. El equipo también contó con la colaboración de científicos del Instituto Milenio de Biología Integrativa (IBio) y diversas instituciones nacionales e internacionales que contribuyeron al análisis de datos genómicos masivos. Este esfuerzo colaborativo reunió a expertos en biotecnología vegetal, ciencia de datos y resiliencia agrícola, permitiendo un enfoque holístico para abordar un problema complejo de la biología vegetal. La participación de investigadores de múltiples universidades subraya la importancia de la sinergia científica chilena para generar conocimiento de alto impacto con proyección global y relevancia para la seguridad alimentaria mundial.

Este hito científico se gestó principalmente en Chile, dentro de los laboratorios del Núcleo Milenio en Ciencia de Datos y Resiliencia Vegetal (PhytoLearning) y el Instituto Milenio de Biología Integrativa (IBio). Las investigaciones se llevaron a cabo utilizando infraestructuras avanzadas de la Universidad Andrés Bello, la Universidad Mayor y la Pontificia Universidad Católica de Chile, donde se procesaron los datos biotecnológicos y se realizaron los ensayos experimentales. El estudio también tuvo una dimensión digital global, ya que se basó en el análisis integrativo de 37 estudios internacionales previos y 278 bibliotecas de secuenciación de ARN disponibles en repositorios científicos públicos como el National Center for Biotechnology Information (NCBI). Esta combinación de experimentación local y "meta-análisis" de datos globales permitió a los investigadores validar sus hallazgos en un contexto biológico más amplio. La publicación final en la revista estadounidense PNAS otorga una validación internacional a la calidad de la ciencia realizada en el territorio nacional, consolidando el liderazgo regional en estudios de adaptación al cambio climático.

Los resultados definitivos de esta investigación fueron publicados oficialmente el 2 de enero de 2026 en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences. El proceso editorial del estudio comenzó meses antes, con la recepción del manuscrito el 27 de abril de 2025 y su aceptación final tras una rigurosa revisión por pares el 20 de noviembre del mismo año. Este trabajo representa uno de los hitos científicos más relevantes del primer año de ejecución del Núcleo Milenio PhytoLearning, marcando un comienzo sólido para su agenda de investigación sobre resiliencia vegetal. El contexto temporal es crítico, ya que el hallazgo surge en un momento de crisis hídrica global donde la necesidad de soluciones agrícolas basadas en la ciencia es más urgente que nunca. La difusión de estos resultados a principios de 2026 permite que la comunidad científica y los tomadores de decisiones comiencen a integrar estos conocimientos en las estrategias de adaptación agrícola para las próximas temporadas de cultivo y futuros proyectos de mejoramiento genético.

La relevancia de este estudio radica en que ofrece una solución molecular a la histórica disyuntiva agrícola de elegir entre productividad y resistencia. En un escenario de cambio climático donde la escasez hídrica es cada vez más frecuente y severa, comprender cómo las plantas toman decisiones vitales es clave para garantizar la seguridad alimentaria. Históricamente, la fertilización nitrogenada se ha utilizado para maximizar el rendimiento, pero este estudio demuestra que, sin una gestión adecuada, dicho nitrógeno puede "engañar" a la planta, manteniéndola en un modo de crecimiento que la hace vulnerable a la muerte por deshidratación. Al identificar a NLP7 como el responsable de este equilibrio, la ciencia ahora cuenta con un blanco específico para intervenir y diseñar cultivos que puedan aprovechar los nutrientes sin sacrificar su capacidad de supervivencia. Esto permite avanzar hacia sistemas productivos más sostenibles que reduzcan las pérdidas económicas durante las sequías y optimicen el uso de recursos limitados, beneficiando directamente a agricultores y consumidores.

El objetivo a largo plazo de este descubrimiento es el diseño y desarrollo de una nueva generación de cultivos climáticamente inteligentes que presenten una mayor eficiencia en el uso del nitrógeno y una resiliencia hídrica superior. Este conocimiento puede traducirse en aplicaciones prácticas como el mejoramiento genético de variedades comerciales, la selección de linajes más resilientes y el ajuste preciso de las estrategias de fertilización según las condiciones hídricas del suelo. Además, el modelo regulatorio identificado por el equipo del Dr. Álvarez proporciona un marco de trabajo para investigar procesos similares en cultivos de gran relevancia económica para Chile, como el tomate y otros vegetales de exportación. Al manipular o seleccionar variantes de la proteína NLP7, se podrían crear plantas que mantengan sus estomas cerrados de forma más eficiente ante la falta de agua, incluso si hay nutrientes presentes, evitando el colapso hídrico del cultivo. En última instancia, este avance busca estabilizar la producción de alimentos y reducir la huella ambiental de la agricultura intensiva.

Para llegar a estas conclusiones, los investigadores emplearon un enfoque metodológico de biología integrativa que combinó meta-análisis de transcriptómica, modelamiento de redes regulatorias y ensayos experimentales avanzados. Inicialmente, analizaron miles de genes en Arabidopsis thaliana para observar cómo respondían simultáneamente al nitrógeno y a la sequía, descubriendo patrones de expresión opuestos. Posteriormente, utilizaron técnicas de vanguardia como Chromatin Immunoprecipitation Sequencing (ChIP-seq), para mapear los sitios exactos donde la proteína NLP7 se une al ADN, y el ensayo Transient Transformation of Arabidopsis Green Cells followed by Induction and Transcription Factor Enrichment (TARGET), para identificar los genes que esta proteína regula de forma directa en las células de las hojas. Los experimentos con plantas mutantes, que carecían de la proteína NLP7, fueron cruciales; estas plantas mostraron una retención de agua muy superior y una mayor supervivencia en condiciones de estrés extremo en comparación con las plantas silvestres. Esta combinación de datos masivos y validación fisiológica en el laboratorio permitió confirmar que NLP7 es el "hub" central que coordina la entrada de señales externas con la respuesta genómica de la planta.

El Dr. Álvarez Herrera indicó que : "El estudio muestra que el nitrógeno, un fertilizante clave en la agricultura, impulsa el crecimiento de las plantas, pero al mismo tiempo las vuelve más vulnerables cuando falta agua, agravando los efectos de la sequía". Según el investigador, este proceso es una respuesta dinámica y no automática, donde las plantas ajustan sus prioridades fisiológicas basándose en un sistema de interruptores internos. Por otro lado, los autores enfatizan en la publicación de PNAS que este trabajo ofrece un marco fundamental para mejorar la resiliencia vegetal en ambientes fluctuantes mediante el ajuste fino de la coordinación crecimiento-estrés. Los expertos coinciden en que la validación de estos resultados en una planta modelo es solo el comienzo, y que la universalidad del mecanismo en otras especies sugiere un potencial enorme para la biotecnología agrícola. La capacidad de NLP7 para reprogramar su actividad regulatoria de manera dependiente del contexto es vista por la comunidad científica como un ejemplo sofisticado de adaptación evolutiva ante señales ambientales conflictivas.

El próximo paso fundamental de esta investigación será trasladar los hallazgos obtenidos en la planta modelo Arabidopsis thaliana hacia condiciones reales de campo y cultivos de importancia comercial masiva. Los científicos planean realizar ensayos en especies como el tomate, donde ya existe evidencia preliminar de que mecanismos similares podrían estar operando para mediar la respuesta al estrés hídrico. Además, se buscará profundizar en cómo otros factores ambientales, como las altas temperaturas y la degradación de los suelos, interactúan con el interruptor molecular NLP7, ya que en la naturaleza las plantas suelen enfrentar múltiples estreses simultáneamente. Se espera que esta línea de investigación conduzca a la creación de nuevas herramientas biotecnológicas y recomendaciones de manejo agronómico que optimicen la fertilización en zonas áridas. A nivel institucional, el Núcleo Milenio PhytoLearning continuará fortaleciendo sus redes de colaboración internacional para acelerar la transferencia de este conocimiento científico hacia soluciones prácticas que fortalezcan la resiliencia de los sistemas alimentarios globales ante el cambio climático.

En conclusión, la identificación de la proteína NLP7 como el eje central en la toma de decisiones entre crecimiento y supervivencia marca un antes y un después en nuestra comprensión de la resiliencia vegetal. Este estudio no solo resuelve una pregunta fundamental de la biología vegetal, sino que proporciona una hoja de ruta clara para enfrentar los desafíos de la agricultura moderna en un mundo con recursos hídricos decrecientes. La capacidad de "desacoplar" el crecimiento impulsado por nutrientes de la vulnerabilidad a la sequía abre la puerta a una productividad agrícola más estable y menos dependiente de condiciones climáticas ideales. Al integrar la ciencia de datos con la biotecnología de precisión, los investigadores chilenos han demostrado que es posible encontrar soluciones innovadoras a problemas globales desde el ámbito local. A medida que este conocimiento se aplique a gran escala, la agricultura podrá transformarse en una actividad más resiliente, sostenible y preparada para alimentar a una población creciente en un planeta en constante cambio ambiental.

Equipo Investigadores

• Nathan R. Johnson

  • Centro de Genómica y Bioinformática, Universidad Mayor
  • Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo-Millennium Science Initiative Program, Millenium Nucleus in Data Science for Plant Resilience (Phytolearning)

• Tomás C. Moyano

  • Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo-Millennium Science Initiative Program, Millenium Nucleus in Data Science for Plant Resilience (Phytolearning)
  • Centro de Biotecnología Vegetal, Facultad de Ciencias de la Vida, Universidad Andrés Bello
  • Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo-Millennium Science Initiative Program, Millennium Institute for Integrative Biology

• Viviana Araus

  • Centro de Energía, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile

• Camilo Osorio

  • Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo-Millennium Science Initiative Program, Millenium Nucleus in Data Science for Plant Resilience (Phytolearning)
  • Centro de Biotecnología Vegetal, Facultad de Ciencias de la Vida, Universidad Andrés Bello
  • Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo-Millennium Science Initiative Program, Millennium Institute for Integrative Biology

• Ji Huang

  • Center for Genomics and Systems Biology, New York University

• Samantha Frangos

  • Center for Genomics and Systems Biology, New York Universit

• Ariel Herrera-Vásquez

  • Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo-Millennium Science Initiative Program, Millenium Nucleus in Data Science for Plant Resilience (Phytolearning)
  • Centro de Biotecnología Vegetal, Facultad de Ciencias de la Vida, Universidad Andrés Bello

• Francisca Blanco-Herrera

  • Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo-Millennium Science Initiative Program, Millenium Nucleus in Data Science for Plant Resilience (Phytolearning
  • Centro de Biotecnología Vegetal, Facultad de Ciencias de la Vida, Universidad Andrés Bello

• Gloria M. Coruzzi

  • Center for Genomics and Systems Biology, New York University

• Elena A. Vidal

  • Centro de Genómica y Bioinformática, Universidad Mayor
  • Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo-Millennium Science Initiative Program, Millenium Nucleus in Data Science for Plant Resilience (Phytolearning
  • Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo-Millennium Science Initiative Program, Millennium Institute for Integrative Biology

• José M. Álvarez

  • Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo-Millennium Science Initiative Program, Millenium Nucleus in Data Science for Plant Resilience (Phytolearning)
  • Centro de Biotecnología Vegetal, Facultad de Ciencias de la Vida, Universidad Andrés Bello
  • Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo-Millennium Science Initiative Program, Millennium Institute for Integrative Biology