Interactive effect of organic-mineral amendments and “core microbiome” in restoration of abandoned mine tailings: promoting ecological processes and natural resilience

Mining activities have discharged large amounts of wastes or mine tailings to the environment, which represent an important environmental issue. Mine tailings are mainly characterised by poor physicochemical properties that limit the plant establishment and development. The most negative property in these mine wastes is the high content of metals and metalloids [metal(loid)s], which are often highly toxic due to acid pH that increases metal(loid) bioavailability. This negatively affects living organisms and ecological functioning since soil microorganisms are pioneer colonisers that mediate the plant establishment. Also, mine tailings are usually deposited in abandoned locations of large land cover; from where, due to their physical characteristics, they can be transported by air and water, affecting communities and the environment in surrounding areas. There are several industrial strategies focused on the physical and chemical management of mine tailings, but these are highly expensive and occasionally not effective. These strategies have not been suitable techniques to reduce negative impacts of mine tailings on the environment. In this context, biological approaches, such as phytoremediation, have been proposed as more appropriate strategies due to low cost, easy applicability, and promising results. Nevertheless, most of the studies focused on phytoremediation of mine tailings, especially Chilean studies, have been performed in laboratory conditions. Although these studies show promising conclusions, in many cases unsuccessful results are obtained at field conditions, mainly due to laboratory experiments do not consider the dynamic field variability and potential ecological interactions.
Based on the above, the proposed research aims to evaluate the effect of the initial addition of organic-mineral amendments and the bioaugmentation of microbial communities with “core microbiome” from the root-zone of native herbaceous on the growth and development of native plants and microbial communities at copper mine tailings. We hypothesise that the growth and development of native plants in mine tailings will be promoted by the improvement of physicochemical properties of modified mine tailings (incipient technosols) through the addition of organic-mineral amendments, and the bioaugmentation of microbial communities with “core microbiome” involved in plant fitness obtained from copper mine tailings and surrounding soils.
To evaluate the mentioned hypothesis, this study will be executed in three phases: 1) Initial field characterisation: this will be done for mine tailings and soils under sclerophyllous forest; 2) Collection and recruitment of “core microbiome”: this will study the composition, function, and interactions of “core microbiome” obtained from the root-zone of native herbaceous established on mine tailings and soils under sclerophyllous forest, by which a laboratory-scale assay it is needed to produce inoculum of such ecological units (cores); 3) Restoration field experiment: this consists on the field establishment of native herbaceous species by bioaugmentation with “core microbiome” from root-zone mine tailings and root-zone soil on incipient technosols produced by the addition of organic-mineral amendments on mine tailings. These phases are designed to be performed in three years.
This study can provide insights of the promotion of ecological process and natural resilience on microbial communities of mine tailings and surroundings, which can allow the initial plant establishment a development for later possible plant recruitment from the native sclerophyllous forest. This would also evaluate whether mine tailings can be in situ managed instead of been totally removed, which implies high costs and workflow to enterprises. Additionally, this study would represent the first approach of the evaluation of the biological functioning and composition of microbial communities from root-zone mine tailings in Chile, from its current state to the subsequent restoration process.

Interactive effect of organic-mineral amendments and “core microbiome” in restoration of abandoned mine tailings: promoting ecological processes and natural resilience

Mining activities have discharged large amounts of wastes or mine tailings to the environment, which represent an important environmental issue. Mine tailings are mainly characterised by poor physicochemical properties that limit the plant establishment and development. The most negative property in these mine wastes is the high content of metals and metalloids [metal(loid)s], which are often highly toxic due to acid pH that increases metal(loid) bioavailability. This negatively affects living organisms and ecological functioning since soil microorganisms are pioneer colonisers that mediate the plant establishment. Also, mine tailings are usually deposited in abandoned locations of large land cover; from where, due to their physical characteristics, they can be transported by air and water, affecting communities and the environment in surrounding areas. There are several industrial strategies focused on the physical and chemical management of mine tailings, but these are highly expensive and occasionally not effective. These strategies have not been suitable techniques to reduce negative impacts of mine tailings on the environment. In this context, biological approaches, such as phytoremediation, have been proposed as more appropriate strategies due to low cost, easy applicability, and promising results. Nevertheless, most of the studies focused on phytoremediation of mine tailings, especially Chilean studies, have been performed in laboratory conditions. Although these studies show promising conclusions, in many cases unsuccessful results are obtained at field conditions, mainly due to laboratory experiments do not consider the dynamic field variability and potential ecological interactions.
Based on the above, the proposed research aims to evaluate the effect of the initial addition of organic-mineral amendments and the bioaugmentation of microbial communities with “core microbiome” from the root-zone of native herbaceous on the growth and development of native plants and microbial communities at copper mine tailings. We hypothesise that the growth and development of native plants in mine tailings will be promoted by the improvement of physicochemical properties of modified mine tailings (incipient technosols) through the addition of organic-mineral amendments, and the bioaugmentation of microbial communities with “core microbiome” involved in plant fitness obtained from copper mine tailings and surrounding soils.
To evaluate the mentioned hypothesis, this study will be executed in three phases: 1) Initial field characterisation: this will be done for mine tailings and soils under sclerophyllous forest; 2) Collection and recruitment of “core microbiome”: this will study the composition, function, and interactions of “core microbiome” obtained from the root-zone of native herbaceous established on mine tailings and soils under sclerophyllous forest, by which a laboratory-scale assay it is needed to produce inoculum of such ecological units (cores); 3) Restoration field experiment: this consists on the field establishment of native herbaceous species by bioaugmentation with “core microbiome” from root-zone mine tailings and root-zone soil on incipient technosols produced by the addition of organic-mineral amendments on mine tailings. These phases are designed to be performed in three years.
This study can provide insights of the promotion of ecological process and natural resilience on microbial communities of mine tailings and surroundings, which can allow the initial plant establishment a development for later possible plant recruitment from the native sclerophyllous forest. This would also evaluate whether mine tailings can be in situ managed instead of been totally removed, which implies high costs and workflow to enterprises. Additionally, this study would represent the first approach of the evaluation of the biological functioning and composition of microbial communities from root-zone mine tailings in Chile, from its current state to the subsequent restoration process.

Sistema Articulado de Investigación en Cambio Climático y Sustentabilidad de Zonas Costeras de Chile (URO RED21992)

Sistema Articulado de Investigación en Cambio Climático y Sustentabilidad de Zonas Costeras de Chile CUECH/RISUE RED21992

Sistema Articulado de Investigación en Cambio Climático y Sustentabilidad de Zonas Costeras de Chile (URO RED21992)

Sistema Articulado de Investigación en Cambio Climático y Sustentabilidad de Zonas Costeras de Chile CUECH/RISUE RED21992

Transformación digital en Educación Superior: Evaluación de competencias digitales en estudiantes de la Universidad de O’Higgins desde una perspectiva de género

Este proyecto busca analizar el nivel de competencias digitales en estudiantes universitarios, abordando las brechas de género como un aspecto clave para una educación inclusiva y adaptada a las demandas de la era digital. La temática seleccionada es orden de género, ya que está investigación evaluará los factores asociados a las competencias digitales en estudiantes de primer y último año de la Universidad de O’Higgins, con el propósito de validar su impacto en la formación académica y el desarrollo de una ciudadanía digital activa y responsable.
Para alcanzar este objetivo, se utilizará un modelo de ecuaciones estructurales (SEM) que permitirá medir cinco dimensiones de competencias digitales según el Marco Europeo DigComp: alfabetización informacional y de datos, comunicación y colaboración, creación de contenido digital, seguridad y resolución de problemas. Además, se evaluará el efecto moderador del género en la relación entre estas competencias y el nivel de ciudadanía digital, considerando su relevancia en el contexto de la transformación digital.
El estudio se desarrollará mediante un enfoque cuantitativo, utilizando un cuestionario validado que será aplicado a una muestra representativa de estudiantes con equidad de género. Los resultados serán analizados a través de SEM con mínimos cuadrados parciales (PLS-SEM) para entender cómo estas competencias impactan la preparación de los y las estudiantes frente a los desafíos digitales actuales. Al finalizar el proyecto, los resultados se compartirán mediante, al menos, una publicación científica de alto impacto, una presentación en congreso, y un seminario de cierre dirigido a la comunidad universitaria, generando una base de conocimiento que apoye el desarrollo de políticas institucionales para reducir las brechas digitales de género en la educación superior.

PAR Explora O’Higgins

El proyecto busca fortalecer las competencias en Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación (CTCI) en comunidades educativas. Este objetivo se enfoca en escuelas públicas de alta vulnerabilidad, promoviendo la integración y valorización de las iniciativas del Programa Explora, y robusteciendo el ecosistema CTCI en la región de O’Higgins.

Objetivo General:
Contribuir al fortalecimiento de competencias CTCI en comunidades educativas mediante la valorización y apropiación de los instrumentos del Programa Explora, con especial énfasis en establecimientos públicos con altos índices de vulnerabilidad.

Objetivos Específicos:

Planificar, ejecutar y evaluar actividades que fortalezcan competencias CTCI en estudiantes, docentes y educadores de párvulos mediante la implementación y evaluación de instrumentos del Programa Explora.
Diseñar e implementar un plan de acción para integrar las iniciativas del Programa Explora en la gestión educativa de las comunidades.
Establecer alianzas estratégicas con actores relevantes del sector público, privado y académico para asegurar la sostenibilidad de las acciones del Programa Explora en colaboración con el ecosistema CTCI.

Transformación digital en Educación Superior: Evaluación de competencias digitales en estudiantes de la Universidad de O’Higgins desde una perspectiva de género

Este proyecto busca analizar el nivel de competencias digitales en estudiantes universitarios, abordando las brechas de género como un aspecto clave para una educación inclusiva y adaptada a las demandas de la era digital. La temática seleccionada es orden de género, ya que está investigación evaluará los factores asociados a las competencias digitales en estudiantes de primer y último año de la Universidad de O’Higgins, con el propósito de validar su impacto en la formación académica y el desarrollo de una ciudadanía digital activa y responsable.
Para alcanzar este objetivo, se utilizará un modelo de ecuaciones estructurales (SEM) que permitirá medir cinco dimensiones de competencias digitales según el Marco Europeo DigComp: alfabetización informacional y de datos, comunicación y colaboración, creación de contenido digital, seguridad y resolución de problemas. Además, se evaluará el efecto moderador del género en la relación entre estas competencias y el nivel de ciudadanía digital, considerando su relevancia en el contexto de la transformación digital.
El estudio se desarrollará mediante un enfoque cuantitativo, utilizando un cuestionario validado que será aplicado a una muestra representativa de estudiantes con equidad de género. Los resultados serán analizados a través de SEM con mínimos cuadrados parciales (PLS-SEM) para entender cómo estas competencias impactan la preparación de los y las estudiantes frente a los desafíos digitales actuales. Al finalizar el proyecto, los resultados se compartirán mediante, al menos, una publicación científica de alto impacto, una presentación en congreso, y un seminario de cierre dirigido a la comunidad universitaria, generando una base de conocimiento que apoye el desarrollo de políticas institucionales para reducir las brechas digitales de género en la educación superior.

Cambio climático y riesgos alimentarios: Evaluación con enfoque de género de los factores que afectan la intención de adopción de prácticas de inocuidad alimentaria en agricultura y apicultura

Este proyecto aborda los desafíos actuales relacionados con la inocuidad alimentaria en la Región de O’Higgins, particularmente en el contexto de cambio climático. Esta región, crucial para la producción agrícola en Chile, enfrenta riesgos emergentes como sequías prolongadas, aumento de plagas y enfermedades, e inundaciones. Estos fenómenos no solo afectan la producción, sino que también aumentan la vulnerabilidad de los pequeños agricultores y apicultores, quienes desempeñan un papel clave en la cadena alimentaria. Sin embargo, no se ha explorado lo suficiente cómo estos productores enfrentan la situación actual ni cómo adoptan prácticas de inocuidad alimentaria en este contexto. El objetivo general del proyecto es analizar, por primera vez en Chile, cómo diversos factores, como el conocimiento, la actitud, el control conductual percibido, y las normas sociales y morales, influyen en la intención de los agricultores y apicultores de adoptar prácticas de inocuidad alimentaria. Además, se incorpora un enfoque de género para evaluar cómo hombres y mujeres difieren en sus percepciones y adopción de estas prácticas. Los objetivos específicos incluyen: (1) evaluar el impacto conjunto de los mencionados factores en la intención de adoptar prácticas de inocuidad alimentaria; (2) analizar el efecto moderador del género en estas relaciones; y (3) realizar talleres participativos para difundir los resultados y fomentar la adopción de estas prácticas.
Para lograr estos objetivos, el proyecto se basa en la Teoría del Comportamiento Planificado (TPB), la cual ha sido ampliamente utilizada para predecir comportamientos intencionales. Esta teoría sugiere que la intención de adoptar un comportamiento está determinada por tres factores principales: actitudes hacia el comportamiento, normas subjetivas y control conductual percibido. En el contexto de este estudio, se explorarán también las normas morales y el conocimiento como factores adicionales. Además, se utilizará la metodología de Modelos de Ecuaciones Estructurales (SEM) para analizar la relación entre estos factores y la intención de adoptar prácticas seguras en el ámbito de la agricultura y la apicultura.
El estudio se desarrollará en la Región de O’Higgins con pequeños y medianos agricultores y apicultores. Se espera encuestar al menos a 200 participantes, asegurando que un 50% sean mujeres, lo que permitirá analizar las diferencias de género en la adopción de prácticas de inocuidad alimentaria. Los datos obtenidos a través de encuestas se someterán a un análisis factorial exploratorio para validar los constructos medidos y, posteriormente, se aplicarán los SEM para identificar relaciones entre variables y evaluar el impacto del género en la intención de adopción.
El proyecto también contempla la realización de talleres participativos, donde agricultores y apicultores podrán discutir los resultados de la investigación y explorar soluciones conjuntas para mejorar la adopción de prácticas de inocuidad alimentaria. Estos talleres servirán no solo como una vía para la comunicación de resultados, sino también como un espacio para fomentar la co-creación de estrategias que puedan ser implementadas de manera efectiva por los productores.
Los impactos esperados del proyecto son significativos tanto a nivel regional como nacional e internacional. En primer lugar, el estudio proporcionará un modelo teórico validado sobre la adopción de prácticas de inocuidad alimentaria en el contexto del cambio climático, lo cual contribuirá a la generación de políticas públicas y programas de capacitación para mejorar la resiliencia de los pequeños productores ante riesgos alimentarios emergentes. Además, el enfoque de género permitirá identificar y abordar las diferencias entre hombres y mujeres en la adopción de estas prácticas, lo que ayudará a diseñar intervenciones más inclusivas y equitativas. A nivel internacional, este proyecto se alinea con los esfuerzos globales para mitigar los impactos del cambio climático en la inocuidad alimentaria, y los hallazgos contribuirán al desarrollo de políticas y programas que integren la sostenibilidad en los sistemas agroalimentarios.
Finalmente, este proyecto fortalecerá la colaboración interdisciplinaria entre las investigadoras, permitiendo la apertura de nuevas líneas de investigación en inocuidad alimentaria, cambio climático y equidad de género, y posicionando a la Universidad de O’Higgins como un referente en estudios sobre la adaptación al cambio climático en la agricultura y apicultura.

PAR Explora O’Higgins

El proyecto busca fortalecer las competencias en Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación (CTCI) en comunidades educativas. Este objetivo se enfoca en escuelas públicas de alta vulnerabilidad, promoviendo la integración y valorización de las iniciativas del Programa Explora, y robusteciendo el ecosistema CTCI en la región de O’Higgins.

Objetivo General:
Contribuir al fortalecimiento de competencias CTCI en comunidades educativas mediante la valorización y apropiación de los instrumentos del Programa Explora, con especial énfasis en establecimientos públicos con altos índices de vulnerabilidad.

Objetivos Específicos:

Planificar, ejecutar y evaluar actividades que fortalezcan competencias CTCI en estudiantes, docentes y educadores de párvulos mediante la implementación y evaluación de instrumentos del Programa Explora.
Diseñar e implementar un plan de acción para integrar las iniciativas del Programa Explora en la gestión educativa de las comunidades.
Establecer alianzas estratégicas con actores relevantes del sector público, privado y académico para asegurar la sostenibilidad de las acciones del Programa Explora en colaboración con el ecosistema CTCI.

Cambio climático y riesgos alimentarios: Evaluación con enfoque de género de los factores que afectan la intención de adopción de prácticas de inocuidad alimentaria en agricultura y apicultura

Este proyecto aborda los desafíos actuales relacionados con la inocuidad alimentaria en la Región de O’Higgins, particularmente en el contexto de cambio climático. Esta región, crucial para la producción agrícola en Chile, enfrenta riesgos emergentes como sequías prolongadas, aumento de plagas y enfermedades, e inundaciones. Estos fenómenos no solo afectan la producción, sino que también aumentan la vulnerabilidad de los pequeños agricultores y apicultores, quienes desempeñan un papel clave en la cadena alimentaria. Sin embargo, no se ha explorado lo suficiente cómo estos productores enfrentan la situación actual ni cómo adoptan prácticas de inocuidad alimentaria en este contexto. El objetivo general del proyecto es analizar, por primera vez en Chile, cómo diversos factores, como el conocimiento, la actitud, el control conductual percibido, y las normas sociales y morales, influyen en la intención de los agricultores y apicultores de adoptar prácticas de inocuidad alimentaria. Además, se incorpora un enfoque de género para evaluar cómo hombres y mujeres difieren en sus percepciones y adopción de estas prácticas. Los objetivos específicos incluyen: (1) evaluar el impacto conjunto de los mencionados factores en la intención de adoptar prácticas de inocuidad alimentaria; (2) analizar el efecto moderador del género en estas relaciones; y (3) realizar talleres participativos para difundir los resultados y fomentar la adopción de estas prácticas.
Para lograr estos objetivos, el proyecto se basa en la Teoría del Comportamiento Planificado (TPB), la cual ha sido ampliamente utilizada para predecir comportamientos intencionales. Esta teoría sugiere que la intención de adoptar un comportamiento está determinada por tres factores principales: actitudes hacia el comportamiento, normas subjetivas y control conductual percibido. En el contexto de este estudio, se explorarán también las normas morales y el conocimiento como factores adicionales. Además, se utilizará la metodología de Modelos de Ecuaciones Estructurales (SEM) para analizar la relación entre estos factores y la intención de adoptar prácticas seguras en el ámbito de la agricultura y la apicultura.
El estudio se desarrollará en la Región de O’Higgins con pequeños y medianos agricultores y apicultores. Se espera encuestar al menos a 200 participantes, asegurando que un 50% sean mujeres, lo que permitirá analizar las diferencias de género en la adopción de prácticas de inocuidad alimentaria. Los datos obtenidos a través de encuestas se someterán a un análisis factorial exploratorio para validar los constructos medidos y, posteriormente, se aplicarán los SEM para identificar relaciones entre variables y evaluar el impacto del género en la intención de adopción.
El proyecto también contempla la realización de talleres participativos, donde agricultores y apicultores podrán discutir los resultados de la investigación y explorar soluciones conjuntas para mejorar la adopción de prácticas de inocuidad alimentaria. Estos talleres servirán no solo como una vía para la comunicación de resultados, sino también como un espacio para fomentar la co-creación de estrategias que puedan ser implementadas de manera efectiva por los productores.
Los impactos esperados del proyecto son significativos tanto a nivel regional como nacional e internacional. En primer lugar, el estudio proporcionará un modelo teórico validado sobre la adopción de prácticas de inocuidad alimentaria en el contexto del cambio climático, lo cual contribuirá a la generación de políticas públicas y programas de capacitación para mejorar la resiliencia de los pequeños productores ante riesgos alimentarios emergentes. Además, el enfoque de género permitirá identificar y abordar las diferencias entre hombres y mujeres en la adopción de estas prácticas, lo que ayudará a diseñar intervenciones más inclusivas y equitativas. A nivel internacional, este proyecto se alinea con los esfuerzos globales para mitigar los impactos del cambio climático en la inocuidad alimentaria, y los hallazgos contribuirán al desarrollo de políticas y programas que integren la sostenibilidad en los sistemas agroalimentarios.
Finalmente, este proyecto fortalecerá la colaboración interdisciplinaria entre las investigadoras, permitiendo la apertura de nuevas líneas de investigación en inocuidad alimentaria, cambio climático y equidad de género, y posicionando a la Universidad de O’Higgins como un referente en estudios sobre la adaptación al cambio climático en la agricultura y apicultura.