• El investigador postdoctoral UOH, Jorge Romero, analizó que los derrumbes o colapsos de volcanes y su posterior deslizamiento, podría desencadenar reacciones al interior del volcán.

En 1980 ocurrió uno de los más famosos eventos en materia de derrumbes y colapsos de volcanes. Se trató del monte Mt. Saint Helens, en el estado de Washington. En una dramática erupción su cono perdió 2,5 kilómetros cúbicos de cima. Fue una de las erupciones volcánicas más devastadoras en la historia norteamericana, que incluyó la muerte de 57 personas, la destrucción de vastas áreas forestales y la alteración del paisaje circundante.

Y aunque es impactante, no ha sido el más grande. Ejemplo de ello es el derrumbe del volcán Antuco en Chile, hace unos 7 mil años, que fue considerablemente mayor: 6,4 kilómetros cúbicos desplegados.

Fue justamente este último episodio el que llevó al Dr. Jorge Romero, PhD en Ciencias de la Tierra e investigador postdoctoral del Instituto de Ciencias de la Ingeniería (ICI) de la Universidad de O’Higgins (UOH), a analizar el fenómeno.

“Los volcanes poseen, en su interior, conductos y cuerpos de roca fundida que abastecen sus erupciones. Estos se extienden incluso decenas de kilómetros bajo la superficie, como profundas raíces. Por esta razón, normalmente se visualiza a los volcanes como entes cuya actividad se controla por procesos del interior de la Tierra. Sin embargo, cuando un volcán se derrumba o colapsa (como fue el caso del Antuco) toda la roca que se remueve en forma de un deslizamiento podría desencadenar una reacción al interior del volcán”, explica el geólogo.

“Un factor externo cambiando el sistema interno del volcán”, señala el Dr. Romero, quien publicó recientemente, en la prestigiosa Revista Nature, la investigación “Evolución volcánica a largo plazo controlada por colapso lateral en el volcán Antuco, sur de los Andes, Chile”, donde junto a otros 12 investigadores del área estudió el derrumbe del volcán Antuco.

“Se observó que, al derrumbarse el volcán, hace casi 7 mil años, su actividad cambió considerablemente por los siguientes 3 mil años, debido a que se ‘despertó’ un reservorio de roca fundida que estaba ‘dormido’ debajo del volcán”, explica el experto.

Se trata de un descubrimiento muy relevante para la ciencia de los volcanes y sus peligros, “pues sienta los precedentes para imaginar las consecuencias del derrumbe de un volcán en su propio comportamiento”, puntualiza el geólogo.

El Estudio

Junto al Dr. Jorge Romero participaron en el trabajo los investigadores Margherita Polacci (U. de Machester), Fabio Arzilli (U. de Camerino), C. Ian Schipper (U. Victoria de Wellington), Giuseppe La Spina (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Italia), Mike Burton (U. de Machester), Miguel A. Parada (U. de Chile), Juan Norambuena (Chile), Alicia Guevara (Escuela Politécnica Nacional, Ecuador), Sebastián Watt (University of Birmingham), Hugo Moreno (Chile), Luis Franco (Sernageomin) y Jonathan Fellowes (U. de Machester).

El investigador postdoctoral UOH explica que estudiaron en detalle las rocas volcánicas del volcán Antuco (muestras de lava, escorias y pómez), antes y después del colapso, que cubren un rango de edades de entre 17 mil años y la actividad histórica.

“Se analizaron los cristales y las condiciones en las que se formaron, como la temperatura y presión. Luego realizamos simulaciones numéricas de cómo afectó el derrumbe del edificio al sistema interno, particularmente a la roca fundida almacenada bajo el volcán. De esta forma, determinamos que el colapso pudo permitir la erupción de rocas composicionalmente anormales para el volcán Antuco, que ya estaban disponibles, pero que no pudieron salir a la superficie sin este último evento desencadenante”, detalla el investigador.

Agrega que gracias a los registros de más de mil sismos localizados bajo el volcán desde el año 2010, “mostramos que los reservorios que abastecieron dichas erupciones composicionalmente anómalas, están probablemente todavía activos”.

El experto aclara que es importante leer estos resultados obtenidos para proyectar escenarios complejos de actividad volcánica, especialmente en volcanes colapsados recientemente o por colapsar en el futuro.

“Nos permite considerar tipos de erupciones tal vez diferentes a las esperadas y con alcances e impactos también inesperados. Todo eso puede incluirse en la evaluación de peligros realizada por las instituciones competentes. Por otro lado, también estos antecedentes nos permiten leer el pasado de los volcanes, que alguna vez colapsaron y comprender los procesos que controlan los cambios en la composición de sus rocas. Ahora tenemos una causa externa que también podría explicar estas variaciones”, finaliza el investigador UOH.

El volcán Antuco, ubicado en la Región del Biobío al interior del Parque Nacional Laguna del Laja, tiene casi 3 mil metros de altura y un registro histórico de 27 erupciones, la última en 1939.

• La académica del Instituto de Ciencias de la Ingeniería (ICI) de la Universidad de O’Higgins (UOH), Laura Becerril, explica que la clasificación se elabora considerando superficie y número de volcanes que tiene un país.

Cuando pensamos en un volcán, la imagen que se nos viene a la mente es el icónico volcán Osorno de Chile o el volcán Fuji de Japón, con su cónica y clásica imagen perfecta; sin embargo, la geóloga y académica del Instituto de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de O’Higgins, Laura Becerril, precisa que un volcán es mucho más que una morfología. “Es un conjunto de procesos que tienen lugar a lo largo de cientos de miles e incluso millones de años; que van desde la generación del magma en profundidad, continuando con una serie de procesos en el interior de la tierra, que culminan con la expulsión de material volcánico en la superficie y la generación de una o varias erupciones y la formación de un volcán”.

Los chilenos no sólo vivimos en una tierra en la que tiembla, también es uno de los lugares con mayor número de volcanes activos del mundo. “Chile es un país de volcanes, es el segundo país con mayor número de volcanes activos, si tenemos en cuenta la pequeña superficie que tiene el país (figura 1). Hay otros países con mayor número de volcanes, como Estados Unidos, Japón, Indonesia e incluso Rusia, pero también tienen mayor superficie”, asegura la Dra. Becerril.

Si se tiene en cuenta el número de volcanes versus el área del país, Chile sería el 2° país con mayor número de volcanes después de Japón.

Actualmente, existen 92 volcanes activos en el país, según establece el ranking de riesgo específico que elaboró el Servicio Nacional de Geología y Minería (Sernageomin), el año 2019, y que está en actualización.

En la Región de O’Higgins se encuentran dos volcanes: el Tinguiririca y el Cerro Palomo que ocupan el puesto 56 y 67, respectivamente, en el ranking del riesgo volcánico.

Peligros y pronóstico

Consultada sobre la peligrosidad de los volcanes, la Dra. Becerril asegura que “son potencialmente peligrosos” y detalla que el peligro hace referencia al “proceso geológico, por tanto, sin son activos van a tener procesos volcánicos o eruptivos futuros, lo que varía, en cada caso, es la frecuencia de estos procesos”.

En el caso de los volcanes de la Región de O’Higgins, la recurrencia de un “proceso eruptivo es menor que, por ejemplo, la ocurrencia que tienen los volcanes que están arriba del ranking como es el caso del Villarrica y del Llaima, asimismo, el nivel de exposición que existe alrededor de los volcanes es distinto. Los de nuestra región no presentan un gran número de comunidades aledañas como puede ser el caso del Volcán Villarrica”, explica Laura Becerril.

Agrega que la peligrosidad de los volcanes depende de “cuán activos están, lo que a su vez está relacionado con el contexto geodinámico en el que se encuentran. Por ejemplo, hay volcanes que están en contextos donde las erupciones son menos explosivas y tienden a ser menos violentas (ej. erupciones en Hawaii), por lo tanto, suponen generalmente, menor riesgo para la población”. Laura Becerril precisa que los volcanes de la Cordillera de Los Andes son, potencialmente, más peligrosos ya que “sus erupciones tienden a ser más violentas”.

Respecto a si es posible pronosticar la erupción de un volcán, la geóloga es clara en señalar que “con la herramientas y conocimientos actuales, no se puede pronosticar al 100% dónde y cuándo va a ocurrir una erupción”. Por ello, su trabajo se enfoca en evaluar la peligrosidad volcánica y elaborar escenarios y mapas de peligros que forman parte de la etapa de mitigación dentro del ciclo de la gestión del riesgo. Estos insumos son base para la gestión de la emergencia y la reducción del riesgo de desastres, así como para el ordenamiento territorial, la confección de planes de emergencia comunales y regionales y para el conocimiento (educación) de quienes viven cerca de los volcanes.

Laura Becerril

Académica ICI.

• En la jornada final de la Semana de las Escuelas, los/as creadores del proyecto #ReciclaColillasUOH compartieron con alumnos/as de tres colegios de la región.

Generar instancias de trabajo en equipo es trascendental para la formación de alumnos/as de la Universidad Estatal de O’Higgins (UOH). Esto bien lo saben los/as estudiantes que hoy en día conforman #ReciclaColillasUOH, uno de los equipos que se adjudicaron el Fondo Incuba 2023 y que se encarga de complementar el desarrollo académico de futuras generaciones. Lo mejor de todo es que lo hacen compartiendo sus conocimientos y experiencia a quienes están a un paso de entrar a la educación superior.

Quienes forman parte de este proyecto son los/as estudiantes de tercer año de Ingeniería Civil Industrial, Paula Figueroa, coordinadora y encargada del proceso biotecnológico; Javiera Arévalo, subcoordinadora que también se encarga del proceso biotecnológico; Maximiliano Bolbarán, quien trabaja en Finanzas y modificación de contenedores; Matías Cifras; responsable de Marketing y difusión del proyecto; junto a Yesenia González, estudiante de tercer año de Pedagogía en Lenguaje y Comunicación, quien ve el área de Comunicaciones. Con su trabajo buscan concientizar a la comunidad UOH sobre los desechos que generan las colillas de cigarros y cómo afectan negativamente al medioambiente.

Y es que en medio de la realización de la Semana de las Escuelas 2023, el equipo de trabajo realizó una entretenida charla a estudiantes de enseñanza media del Instituto Politécnico Santa Cruz, el Liceo Técnico Municipal Juan Hoppe Gantz y el Instituto Tecnológico Minero Bernardo O’Higgins. El foco estuvo en dar a conocer el proyecto y motivarlos/as a atreverse a generar iniciativas transformadoras que puedan ser un aporte y que la UOH les invita a desarrollar.

Para que la motivación nunca se perdiera a lo largo de la exposición -en donde dieron detalles sobre cómo surgió el proyecto, cuál fue el apoyo que recibieron por parte de la UOH y cuáles son los siguientes pasos que deben realizar para cumplir con sus objetivos- el grupo realizó una divertida dinámica con un cuestionario virtual en el cual los/as estudiantes respondieron preguntas sobre lo comentado en la charla. Los tres mayores puntajes ganaron merchandising con el logo de #ReciclaColillasUOH.

La presentación del grupo, que se enmarcó en la difusión de la Escuela de Ingeniería UOH, culminó con un llamado a que los/as jóvenes se atrevan a soñar y proponerse metas en la educación superior, siempre teniendo en cuenta los beneficios que su trabajo puede traer a las comunidades de las cuales forman parte. Esta idea es rescatada por Paula, coordinadora del proyecto, quien destaca que el mensaje que buscaron transmitir es el de “impulsar a los/as estudiantes a que sean creativos/as, innovadores/as y que confíen en sí mismos”. Esto es apoyado por su compañera de equipo, Yesenia González, quien enfatiza en la invitación para que alumnos/as “creen proyectos. Este nació de una idea súper ‘x’, pero que ahora se estén logrando muchas cosas es algo que no nos esperábamos”.

Asimismo, el equipo de #ReciclaColillasUOH destacó el apoyo brindado por la universidad. “Sin ella nuestro proyecto no habría sido posible, ya que todas las áreas nos han apoyado. Desde Infraestructura, el Laboratorio de Bioingeniería donde contamos con la supervisión y apoyo del Dr. Mauricio Latorre y la Dra. Alejandra Oyarzún, la profesora Daniela Soto, el Programa Brújula. Nos hemos sentido muy acogidos. Todos/as están pendientes de nuestro proyecto, todos/as están emocionados/as, todos/as nos tienen mucha fe. Creo que sin el apoyo no lograríamos nada”, precisa Paula Figueroa.

Con respecto a la ayuda que brindó a este equipo, Daniela Soto, docente de la Escuela de Ingeniería y coordinadora ejecutiva de la Dirección de Pregrado. El proyecto surgió en el marco de la asignatura de Taller de Innovación y Emprendimiento y el foco estaba en propiciar que los/as estudiantes tuvieran una instancia de concretar sus propuestas y avanzar desde el diseño a la materialización. Por su parte, el equipo se desafió a postular a fondos internos que les permitirán explorar nuevos conocimientos, pero también potenciar sus habilidades. Me siento muy afortunada de haberles acompañado a que #ReciclaColillasUOH hoy sea una realidad.

Hoy en día, son varios los pasos que dará el equipo de #ReciclaColillasUOH, pero es ese desafío el que los/as mantiene motivados/as. Con su trabajo buscan concientizar, contribuir al cuidado del ambiente e intentar que el proyecto tenga permanencia. Sin embargo, una de sus misiones más importantes es lograr que las futuras generaciones se atrevan a soñar para, así, poder trabajar e impactar positivamente a los/as demás. Su motivación hoy es fuente de inspiración.

• El Laboratorio de Robótica y Sistemas Inteligentes (RISLAB) adquirió el vehículo a través del Fondo de Fortalecimiento para la Investigación de la Universidad.

De origen canadiense, el Warthog de la empresa Clearpath Robotics es un vehículo robotizado y no tripulado, capaz de desplazarse en tierra y agua para monitorear y obtener datos de precisión, por su multiplicidad de sensores y equipamiento de punta.

“Estamos muy contentos con la llegada de esta plataforma robótica de última tecnología que nos permitirá avanzar fuertemente en el desarrollo de investigaciones de gran aplicabilidad en la Región de O’Higgins, en particular en dos líneas de estudio: agricultura de precisión y robótica de campo, ambas abordadas con técnicas de inteligencia artificial de última generación. Esto último, especialmente mediante el desarrollo de algoritmos que permitan a la plataforma entender e interpretar su entorno para tomar decisiones de forma autónoma”, señala el director del RISLAB y académico del Instituto de Ciencias de la Ingeniería UOH,  Rodrigo Verschae.

En agricultura de precisión, el académico explica que comenzarán recopilando diversos datos de terrenos agrícolas, para generar mapas precisos y así entender qué es lo que ocurre con la fenología y desarrollo en un predio en el tiempo, y especialmente qué sucede de forma precisa a nivel de un árbol, e incluso una fruta. “En principio estamos enfocados en la fruticultura, por la importancia para nuestra región, comenzando por los campos de cerezas, donde ya hemos avanzado a través del proyecto FIC Cerezas que llevamos a cabo en la Universidad sobre tecnología para la gestión eficiente en la producción de cerezas y esperamos a futuro realizar investigación en temas relacionados con la uva, o trabajar en otras áreas como la minería o monitoreo ambiental, donde el robot también tiene gran aplicabilidad”.

El Warthog mide aproximadamente 1.5 x 1.4 x 0.8 metros, tiene autonomía de 5 horas, pesa 280 kilos y puede transportar hasta 270 kilos adicionales. Con una estructura robusta y neumáticos de tracción, es capaz de desplazarse por tierra y agua sin mayor esfuerzo, y a través de diferentes tipos de suelos y pendientes.

Cuenta con variados sensores, incluyendo sensores GPS de resolución espacial de 1 centímetro; con un LIDAR 3D de 100 mts de alcance, tecnología de detección remota basada en láser, la cual gira permite un mapeo topográfico en tiempo real. Posee además una cámara termal infrarrojos de muy alta resolución, entre otras importantes tecnologías de última generación.

“Este equipamiento, que en Chile es el primero con estas dimensiones y características disponible para investigación y desarrollo en una universidad, nos permitirá complementar la tecnología con la cual contamos en el RISLAB para recoger y analizar datos y crear mapas mucho más exactos. Ya contamos con una red de sensores instalados en campos frutícolas de cinco comunas de la Región de O’Higgins, con una cámara hiperespectral adquirida a través del proyecto FIC de las cerezas, con un dron DJI Matrice con LIDAR, un dron con cámara multiespectral, entre otros. Pero ahora, con esta tecnología podremos tener datos más precisos y georreferenciados con el sensor GPS de precisión centimétrica, además de contar una cámara estéreo de alta precisión, una unidad de movimiento inercial (IMU), una cámara de 360 grados, y una cámara de calidad industrial de alta velocidad y resolución”, explica el Dr. Verschae.

Agrega que una de las grandes ventajas de la plataforma es que además de poder ser teleoperado, tiene la capacidad desplazarse en base un mapa y las coordenadas que se le indiquen, y puede auto localización y mapear el lugar donde se encuentra (construcción de mapas), de forma completamente autónoma.

Actualmente, académicos e investigadores de la UOH, junto a estudiantes memoristas de la carrera de ingeniería, ya se encuentran estudiando esta tecnología para comenzar con la recolección de datos en los campos agrícolas y sus diversas aplicaciones.

• Las carreras de Ingeniería Civil en Computación, Eléctrica, Geológica, Industrial y Mecánica ya cuentan con un nuevo grupo de titulados/as.

En su segundo año de titulaciones, la Escuela de Ingeniería de la Universidad de O’Higgins entregó su diploma de título a 30 egresados/as, quienes cierran su paso por la principal casa de estudios de la región.

La emoción de padres, madres y familiares de los/as estudiantes que forman la segunda generación de titulados/as de Ingeniería se hacía sentir fuerte en el Campus Rancagua tras la consolidación de un objetivo que en algún momento se veía lejano.

La actividad estuvo encabezada por la Prorrectora Fernanda Kri, y contó con la presencia del director de la Escuela de Ingeniería, Cristóbal Quiñinao; el director de Gestión Académica, Gianfranco Liberona; los jefes de carreras de Ingeniería Civil en Computación, Gonzalo Muñoz; Ingeniería Civil Eléctrica, Alfonso Ehijo; Ingeniería Civil Geológica, Laura Becerril; Ingeniería Civil Mecánica, Domingo Jullian; e Ingeniería Civil Industrial, Job Rivas; académicos/as, docentes y familiares y amigos de los nuevos profesionales.

“Tratar de expresar en palabras lo que se siente es en verdad complejo, ya que es cúmulo de emociones, estamos celebrando a tituladas y titulados que están llegando a un momento cúlmine de un pequeño viaje dentro de su gran travesía de la vida. Con su esfuerzo, han obtenido las herramientas y desarrollado los aprendizajes, al alero de los valores y el sello que les entrega esta universidad”, apuntó el director de Escuela, Cristóbal Quiñinao.

Nuevos Profesionales UOH

Para una de las seis tituladas de las carreras de la segunda generación de Ingeniería y la primera mujer titulada de Ingeniería Civil Eléctrica, Aileen Reyes, indicó que “me sentí súper emocionada y orgullosa por ser parte de esta universidad que siempre me brindó su apoyo y compañía durante todo este proceso. Ha sido un largo camino, con altos y bajos, pero siempre perseverando”.

En tanto, Sebastián García, apuntó que “este ha sido un camino diferente, ya que fue el camino para definir mi carrera profesional y no pude haber elegido mejor carrera y mejor universidad. Conocí a muchas personas que me ayudaron, que me dieron confianza de seguir adelante. Le puedo decir a mis profesores/as que les agradezco por enseñarnos, por tenernos paciencia para llegar a este momento”.

Foto tomada por Linda Welzenbach-Fries de Rice University.

• El trabajo internacional, en el que participa Santiago Tassara, académico de la Universidad de O’Higgins, establece una relación entre la formación de rocas sedimentarias en el fondo de los océanos, la evolución geoquímica del manto terrestre y la producción de grandes volúmenes de magma que resultan en gigantescas erupciones volcánicas.

La erupción del Etna, hace unos días, que arrojó cenizas sobre la ciudad de Catania (Italia), nos recordó su categoría cómo el volcán más activo de Europa y la importancia que pueden tener estos eventos magmáticos. En la historia de la Tierra, han existido erupciones aún mucho más voluminosas que estas, y que han moldeado la evolución de la atmosfera, los océanos, e incluso la vida durante millones de años. A estas hace referencia la revista Nature Geoscience al publicar la investigación de nuestro académico, titulada “Links between large igneous province volcanism and subducted iron formations”, vinculando dichos episodios de gran magnitud con la subducción de rocas formadas en el océano conocidas cómo formaciones de hierro bandeado.

“Este trabajo reconoce por primera vez una conexión entre las mayores erupciones volcánicas en la historia de la tierra y la formación de rocas sedimentarias con muy alto contenido en óxidos de hierro en la profundidad de los océanos, llamadas formaciones de hierro bandeado”, explica Santiago Tassara, académico del Instituto de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de O’Higgins (UOH), quien desarrolló el trabajo junto a los investigadores Duncan Keller, Cin-Ty Lee y Rajdeep Dasgupta de Rice University; Jamie L. Robbins de University of  Regina; y Jay J. Ague de Yale University.

El trabajo plantea que aproximadamente 240 millones de años después que formaciones de hierro bandeado son depositadas en el fondo oceánico, se registra una gran erupción volcánica de enorme magnitud. Dichas formaciones son rocas sedimentarias químicas que resultan de la precipitación del hierro que está en el agua marina. La mayoría se formó hace miles de millones de años, cuando los primeros microorganismos comenzaron a producir oxígeno.

“La investigación sugiere que, a través de las zonas de subducción, donde una placa tectónica se hunde hacia el interior terrestre, las formaciones de hierro bandeado son arrastradas hacia lo profundo del manto. Debido a su alta densidad y conductividad, estas rocas subducidas se hunden hasta el límite manto-núcleo, generando grandes anomalías térmicas que provocan el calentamiento de grandes dominios del manto. Esto a su vez, da lugar a la formación de enormes volúmenes de magma que ascienden hasta la superficie terrestre, provocando los más grandes eventos volcánicos que la Tierra ha experimentado”, expone el Dr. Tassara.

El Doctor en Ciencias Geológicas aclara, además, que las mega erupciones volcánicas han producido importantes cambios en la atmósfera e hidrósfera, “incluso algunas fueron responsables de extinciones masivas como la que terminó con los dinosaurios”, puntualiza.

“Uno de los aspectos más relevantes de nuestro descubrimiento es que establece una relación entre la formación de rocas sedimentarias en el fondo de los océanos, la evolución geoquímica del manto terrestre y la producción de grandes volúmenes de magma que resultan en gigantescas erupciones volcánicas. Vemos cómo la evolución de la atmósfera, hidrósfera e incluso biosfera están íntimamente relacionadas con la evolución de la litosfera (capa externa y rígida de la Tierra). Dicho de otro modo, reconocemos que la tierra es un sistema tremendamente complejo donde todas sus partes, incluyendo las rocas, el agua, nuestra atmósfera e incluso la vida, están íntimamente interconectadas y se manifiestan a través de procesos que operan durante millones de años”, detalla el investigador UOH.

Sobre la importancia de este hallazgo, agrega: “Si lo que sucedió en los océanos hace miles de millones años, cuando diminutos microorganismos introdujeron cambios químicos en los ambientes superficiales, conllevó a la formación de enormes volúmenes de lava que erupcionaron en la superficie terrestre 240 millones de años después, entonces estamos hablando de procesos terrestres que operan a escalas de espacio y de tiempo mucho más grandes de lo que antes se imaginaba”.

Formación de hierro bandeado: Rocas formadas en el fondo de los océanos por la precipitación de óxidos de hierro, los cuales forman bandas alternadas con jaspe. (Foto tomada por Linda Welzenbach-Fries de Rice University).

Santiago Tassara, académico Instituto de Ciencias de la Ingeniería.