Proyectos

El presente proyecto propone estudiar las intrusiones de agua marina (SWI, por sus siglas en inglés) en la localidad costera de Bucalemu, comuna de Paredones, Región de O’Higgins, con el objetivo de entender cómo las variaciones del nivel del mar y la llegada de Ríos Atmosféricos afectan la salinidad de suelos y cuerpos de agua costeros. Las SWIs constituyen un fenómeno en aumento debido al cambio climático y al alza sostenida del nivel medio del mar, lo que impacta negativamente los recursos hídricos, la calidad del suelo y la productividad agrícola. El proyecto surge como una extensión del trabajo previo realizado en Pichilemu por la Universidad de O’Higgins (proyecto URO RED21992), donde se evidenció un incremento en la conductividad eléctrica del suelo y la salinidad del estero San Antonio, asociados a eventos de lluvias intensas y marejadas vinculadas a Ríos Atmosféricos. Bucalemu, además de su importancia turística y pesquera, enfrenta presiones sobre su acuífero, declarado en restricción por el Ministerio de Obras Públicas, lo que refuerza la necesidad de un monitoreo científico del fenómeno. Desde una perspectiva interdisciplinaria, la investigación combina la geofísica, la edafología y la hidrogeología. La geofísica permitirá registrar las variaciones del nivel del mar y del estero mediante la técnica de reflectometría interferométrica GNSS (GNSS-IR), una metodología innovadora y costo-efectiva que usa señales satelitales para medir cambios de altura en cuerpos de agua. La edafología abordará los impactos de la salinidad en el suelo mediante muestreos sistemáticos a diferentes profundidades, mientras que la hidrogeología contribuirá a interpretar los procesos de mezcla entre agua dulce y salada. Las hipótesis de trabajo plantean que las variaciones de marea y los Ríos Atmosféricos generan incrementos de la conductividad eléctrica del suelo cerca de la desembocadura del estero, y que el impacto de las SWIs disminuye tierra adentro. Los objetivos específicos incluyen medir simultáneamente niveles de mar y agua, identificar y caracterizar Ríos Atmosféricos, analizar su relación con la salinidad del suelo, y realizar seminarios de difusión científica en la comunidad. La metodología contempla la instalación de dos estaciones GNSS y un sensor de conductividad eléctrica Teros- 12, junto a campañas de muestreo de suelo en invierno y verano. Los datos se complementarán con análisis de series temporales y catálogos de Ríos Atmosféricos derivados del reanálisis ERA5. Asimismo, se realizarán vuelos con dron para obtener modelos de elevación de alta precisión y determinar áreas vulnerables a inundación marina. El equipo de trabajo está liderado por el Dr. Raúl Valenzuela, experto en Ríos Atmosféricos y mediciones GNSS, junto a la Dra. Claudia Rojas, especialista en edafología, y el Dr. Etienne Bresciani, con experiencia en hidrogeología costera. La colaboración internacional incluye al Dr. Pierre Bosser (ENSTA Bretagne, Francia), experto en GNSS-IR. El proyecto contribuirá al manejo hídrico sostenible y la adaptación al cambio climático en la Región de O’Higgins, fortaleciendo el conocimiento científico y la resiliencia costera mediante una aproximación interdisciplinaria. Se espera que sus resultados sirvan como base para políticas públicas orientadas a la gestión del borde costero y la protección de ecosistemas como el Humedal de Bucalemu.

We investigate how rain-mediated mechanical processes influence the spread of pathogens under field conditions. While it is well established that water is a primary vector for bacterial movement between plants, few studies have examined the detailed hydrodynamic mechanisms involved, particularly in the context of leaf morphology, surface roughness, and microbial adhesion. This gap restricts our ability to develop predictive models and preventive strategies for managing rain-borne plant diseases. The project's general objective is to elucidate the coupling between raindrop impact dynamics and bacterial dispersal patterns on cherry leaves under realistic rainfall conditions. Specifically, it aims to (i) characterize the mechanical interaction between raindrops and cherry leaves using high-speed imaging and physical analysis to observe the dispersal patterns of Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss). (ii) evaluate the spatial dispersal of Pss inoculated artificially onto cherry leaves at different concentrations under controlled temperature and rainfall conditions, and (iii) develop an integrative predictive model based on physical variables of rain-leaf interaction and experimentally measured environmental conditions to estimate the dispersal and severity of Pss attack. Methodologically, our study combines high-speed photography, controlled laboratory rain simulations, and microbiological assays. We will perform experiments in a custom-designed rainfall simulator allowing precise control of droplet size, velocity, and impact angle. Bacterial suspensions of Pseudomonas syringae—a pathogen commonly associated with cherry canker—will be applied to leaves under standardized conditions. The dynamics of droplet impact, splash formation, and secondary droplet ejection will be recorded at high temporal resolution to quantify mechanical energy transfer and spatial distribution of splashed particles. Parallel microbiological analyses will determine bacterial survival rates, concentration profiles, and the extent of leaf-to-leaf contamination. We will integrate these results into a predictive model linking rainfall characteristics to potential bacterial dispersal distances and infection probabilities. We aim to enhance our understanding of the biophysical coupling between rainfall and pathogen mobility, establish a set of empirical relationships for disease spread modeling, and provide practical recommendations for orchard management under varying climatic scenarios. By bridging the gap between plant pathology and fluid mechanics, this project will provide a mechanistic foundation for reducing rain-mediated bacterial diseases in high-value fruit crops, contributing to the sustainability and resilience of O'Higgins agriculture.

El borde costero de la región de O’Higgins enfrenta un desafío importante en cuanto a alcanzar un desarrollo sostenible a nivel ambiental. Esto se debe a la exposición a contaminantes como pesticidas y metales provenientes de actividades clave de la región, como lo son la agricultura y la minería. Esta contaminación amenaza los ecosistemas del borde costero, la biodiversidad, la salud pública y las actividades económicas fundamentales como la pesca artesanal y el turismo. A pesar de la magnitud del problema, existe escasa información sobre los contaminantes presentes en este ambiente. La ausencia de sistemas de monitoreo limita la caracterización de la presencia de contaminantes y la evaluación de sus efectos sobre los ecosistemas costeros. Esta brecha dificulta la implementación de estrategias efectivas de gestión ambiental y pone en riesgo la sostenibilidad de las comunidades costeras que dependen de estos recursos naturales. El proyecto propone desarrollar una herramienta de biosurveillance adaptada a las características específicas del borde costero regional, inspirada en el exitoso modelo francés BIOSURVEILLANCE que utiliza organismos centinelas para evaluar la calidad del agua. La iniciativa busca establecer un sistema piloto de monitoreo que combine análisis químicos de contaminantes con evaluación de biomarcadores inmunológicos en mejillones, organismos filtradores que bioacumulan contaminantes y que sirven como reflejo del estado de salud del ecosistema. El objetivo general del proyecto es evaluar el estado de salud inmunológico de organismos centinela del borde costero de la Región de O'Higgins y su relación con la presencia de contaminantes, desarrollando un piloto de biosurveillance transferible a la gestión ambiental y acuicultura. Este proyecto cuenta con cuatro objetivos específicos: (1) caracterizar la presencia y concentración de contaminantes persistentes (metales y pesticidas) en agua, sedimentos y biota; (2) evaluar las respuestas inmunológicas en organismos centinela mediante biomarcadores moleculares; (3) analizar la relación entre contaminantes específicos y respuestas inmunológicas para identificar biomarcadores sensibles y robustos; y (4) desarrollar un piloto de biosurveillance con potencial de transferencia a programas de gestión regional y nacional. Para llevar a cabo este proyecto se implementará un sistema de encajonamiento de mejillones (Mytilus edulis o M. chilensis) en tres sitios estratégicos del borde costero: Navidad, Pichilemu y Bucalemu. Estos sitios representan puntos críticos de confluencia entre aportes continentales y ecosistema marino, permitiendo evaluar efectos acumulativos de contaminación. Se realizarán dos campañas de muestreo (invierno y verano) para capturar variación temporal. En cada sitio se colocarán individuos adultos en jaulas durante 15 días, período tras el cual se recuperarán para análisis químicos y biológicos. El componente químico incluirá análisis de metales mediante espectrometría (ICP-OES) y pesticidas mediante cromatografía (LC-MS/MS) en matrices de agua, sedimentos y tejidos. Paralelamente, se caracterizarán parámetros fisicoquímicos (pH, conductividad, temperatura, oxígeno disuelto, salinidad) para contextualizar biogeoquímicamente los sitios. El componente biológico evaluará biomarcadores de respuesta inmune mediante análisis de expresión génica por qPCR de genes relacionados con estrés oxidativo (catalasa, superóxido dismutasa, glutatión S-transferasa, metalotioneínas) en tejidos de mejillones. Estos biomarcadores son sensibles a la exposición a metales y pesticidas, proporcionando indicadores tempranos de estrés ambiental. La integración de datos químicos y biológicos se realizará mediante análisis estadísticos multivariados y matrices de correlación utilizando lenguaje de programación (Phyton y R), identificando relaciones causales entre contaminantes específicos y activación del sistema inmune. Esta aproximación permitirá seleccionar los biomarcadores más apropiados según ubicación geográfica y estacionalidad, estableciendo las bases para un sistema de alerta temprana aplicable a la gestión costera regional. El proyecto tiene una duración de 18 meses y representa una iniciativa interdisciplinaria que integra Ciencias del Medio Ambiente, Biología Marina y Matemática Aplicada, contribuyendo directamente a la sostenibilidad ambiental del borde costero regional y generando conocimiento transferible para futuros programas de monitoreo a escala nacional.

Anthropogenic climate change and its impacts on managed ecosystems pose a threat to global food security and the sustainability of farming systems. Rising temperatures, combined with more frequent and intense extreme weather events such as droughts and heatwaves, compromise agricultural productivity, the nutritional quality of food and its supply, raising costs and exposing the most vulnerable populations to food insecurity. Rising temperatures also impact the flow of greenhouse gases in ecosystems, both due to changes in the rate of carbon assimilation in biomass and changes in the rates of carbon dioxide, nitrous oxide and methane emissions from the soil. In recent decades, the technology of inoculating seeds with nitrogen-fixing (BFN) and plant growth-promoting (BPCV) bacteria, such as Bradyrhizobium spp. in legumes and Azospirillum brasilense and Pseudomonas fluorescens in grasses, has shown promising results, both by increasing productivity and by making plants more resilient to abiotic stresses. In this way, inoculation has the potential to mitigate the effects of the rise in temperature predicted for the coming decades. This mitigation potential will depend on both the magnitude of the temperature increase and the ability of these cultivated species to acclimatize in a heated atmosphere. Inoculation techniques also substantially reduce the use of nitrogen fertilizers, contributing to the mitigation of global warming by reducing nitrous oxide emissions from the soil. In this proposal, we will evaluate how agricultural crops and pastures of recognized economic importance, such as soybeans, sorghum, corn and Mombasa grass, will be impacted by a temperature increase of +2 °C and how the inoculation of BFN and BPCV can mitigate or amplify these effects. Physiological, nutritional, biochemical, plant growth and productivity parameters will be assessed, as well as the impacts on the soil microbiota and microclimate, and the emission of greenhouse gases in each crop. The experiments will be conducted under field conditions, using the outdoor plant heating system (T-FACE), in which automatically regulated infrared heaters keep the plants warm at +2 °C above the ambient temperature. This system is the only one in Latin America that allows temperature manipulation in field conditions, without physical limitations that alter the microclimate or restrictions on root growth, and is an excellent tool for studying the impact of future temperature increases in managed ecosystems. The results of this study will contribute to a more precise understanding of the future impacts of rising temperatures on the country's main agricultural crops and the potential for mitigating these effects by inoculating plants with nitrogen-fixing and plant growth-promoting bacteria. These results could strengthen Brazilian agriculture, improving its resilience and increasing its competitiveness on the international stage. This previously unpublished data could improve the management of these species in the face of future climate change scenarios and provide important data for decision-makers.

La Red Iberoamericana CYTED coordinada por Renato de Mello Prado (UNESP, Brasil) integra 15 grupos y 51 investigadores de Brasil, Chile, Colombia, Ecuador, México, Paraguay, Perú, Portugal y Uruguay para fomentar la colaboración en fertilidad de suelos, nutrición vegetal y manejo sustentable de cultivos, articulando universidades, institutos como Embrapa e INIA, universidades nacionales e internacionales y agencias de extensión. Dentro de este marco, el proyecto propuesto "El silicio es una estrategia para mitigar estreses para la sostenibilidad agroalimentaria de cultivos en Brasil, Perú, Paraguay, Colombia, Ecuador y Chile" (SiAgro, 2026-2029) posiciona el silicio como herramienta clave para enfrentar sequía, salinidad, enfermedades y deficiencias nutricionales en cultivos como maíz, arroz y caña, validando dosis y formas de aplicación (foliar, radicular, nano-Si), estudiando mecanismos fisiológicos, bioquímicos, moleculares (transportadores Lsi1/Lsi2, pared celular, antioxidantes) y promoviendo transferencia tecnológica para pequeños productores, con énfasis en resiliencia climática en suelos volcánicos, aluviales y tropicales.

Se han identificado más de 400 micotoxinas, químicamente estables y habituales en alimentos, con efectos comprobados de carcinogenicidad, inmunosupresión, disrupción endocrina, genotoxicidad, neurotoxicidad y alteraciones en el crecimiento, desarrollo y reproducción. En este contexto, la baja natalidad en Chile acentúa la necesidad de proteger la infancia temprana(0-24 meses), etapa en que fórmulas, preparados y cereales constituyen una fuente de exposición. La evidencia internacional confirma su alta presencia en alimentos infantiles. En Chile, aunque los estudios son limitados, se ha detectado aflatoxinaM1, ocratoxinaA, deoxinivalenol y zearalenona. Sin embargo, el Reglamento Sanitario de los Alimentos(RSA) considera menos micotoxinas, con límites mucho menos estrictos que la UE y sin enfoque en la infancia, generando una brecha regulatoria. Este estudio, en línea con la Estrategia Nacional de Salud 2021-2030 (alimentación inocua, prevención de ECNT y desarrollo infantil), dotará al ISP de capacidades de vigilancia, fiscalización, investigación, transferencia tecnológica y referencia, mediante HPLC-MS/MS validado para 19 micotoxinas reguladas y emergentes. Objetivo: Evaluar el riesgo por exposición dietaria a micotoxinas en menores de 24 meses, mediante su determinación en fórmulas lácteas, alimentos preparados y cereales infantiles comercializados en Chile. Métodos: Estudio transversal; muestreo estratificado(300 muestras); análisis HPLC-MS/MS según norma UE para 19 micotoxinas(reguladas y emergentes); comparación regulatoria, cálculo de IDE(μg/kg-día) y caracterización del riesgo(HQ/MOE). Resultados esperados: línea base nacional de micotoxinas en alimentos infantiles por HPLC-MS/MS; identificación de ocurrencias y co-ocurrencias; comparación con límites UE; estimación de exposición y riesgo por grupo etario; y evidencia científica para actualizar el RSA, reduciendo riesgos y orientando políticas públicas en protección infantil.

La quitridiomicosis, causada por el hongo quítrido Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), es una amenaza sanitaria relevante para anfibios y se ha convertido en un tema central de conservación porque puede afectar la supervivencia, la salud y la dinámica de poblaciones. Aun cuando no siempre se observan mortalidades evidentes, Bd puede permanecer en el ambiente y circular en hospedadores con distinta susceptibilidad, generando escenarios silenciosos de riesgo. En Chile existe evidencia de Bd y, en la práctica, la pregunta ya no es si el patógeno “podría llegar”, sino cómo se comporta en condiciones reales de terreno: en qué ambientes aparece, con qué frecuencia, si se concentra en ciertos periodos del año y qué condiciones ambientales se asocian a su detección.

Las erupciones volcánicas, entre otros procesos naturales como variaciones en el clima, sismos, incendios, incluso ataques de insectos o talas selectivas, generan anomalías de crecimiento en los árboles que se traducen en variaciones del ancho de los anillos de crecimiento, como su disminución (supresión), ausencia de ellos o, en algunos casos, aumento de su dimensión (liberación). Por su parte, las erupciones volcánicas, además de generar un efecto físico en el crecimiento, generan cambios en la química del suelo, que se verán manifestados como anomalías químicas en los árboles, como aumento de concentraciones de metales, tales como azufre, cinc, cobre, manganeso, hierro y fósforo. Una de las zonas volcánicas más activas de Chile es el Campo Volcánico monogenético (distribuido) Carrán-Los Venados (CVCLV; Región de Los Ríos, Chile), encontrándose en el puesto 6° del Ranking de Riesgo Específico elaborado por Sernageomin en 2023. El conocimiento sobre la historia eruptiva de CVCLV es limitado debido a la escasez de registros históricos y a la falta de dataciones precisas de sus productos volcánicos. Solo se cuenta con tres erupciones documentadas en el siglo XX (1907, 1955 y 1979), mientras que el registro prehistórico se ha reconstruido principalmente mediante análisis tefroestratigráficos y dataciones radiométricas por 14C en suelos y carbones, las cuales presentan una resolución temporal baja y márgenes de incertidumbre de hasta 30-100 años. Esta limitada precisión impide establecer con detalle la cronología eruptiva y las tasas de recurrencia del CVCLV, dificultando así la comprensión de su comportamiento eruptivo y la evaluación de los peligros volcánicos asociados, por lo que un método alternativo más preciso para datar erupciones volcánicas pasadas es la dendrocronología, o el estudio de los anillos de los árboles. Por tanto, el objetivo principal de este proyecto es identificar la actividad eruptiva previa al siglo XX del campo volcánico a partir de aproximaciones metodológicas en dendrocronología y química elemental (dendroquímica). En particular, se busca identificar anomalías en el crecimiento radial de árboles del género Nothofagus en respuesta a erupciones volcánicas acontecidas, junto con la evaluación de concentraciones de metales (ej.: cobre, zinc, plomo, etc.) en anillos de crecimiento de años clave. Se espera identificar una señal distinguible posible de asociar a las registradas en los anillos en el registro histórico, que permita extender el registro eruptivo de la zona de Carrán-Los Venados en los últimos 500 años y, determinar así, la frecuencia eruptiva actual del campo monogenético, lo que contribuye al entendimiento del comportamiento eruptivo y a la posible actualización de su estado de peligro volcánico, para poder generar medidas de mitigaciones para erupciones futura. La metodología consiste en la construcción de una cronología regional de ancho de anillo de crecimiento de árboles de Nothofagus ubicados dentro del campo volcánico (ej. N. dombeyii, N. betuloides o N. obliqua) para detectar años marcadores de eventos exógenos y cambios en las tendencias de crecimiento. Además, se plantea incluir análisis químicos en años particulares mediante Espectrometría de Masas con Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-MS). Finalmente, se realizará el cálculo de la frecuencia eruptiva del campo volcánico durante los últimos 500 años, permitiendo construir la primera cronología precisa de erupciones en el campo volcánico monogenético Carrán-Los Venados. En síntesis, esta propuesta integra enfoques de la volcanología y las ciencias forestales para datar y caracterizar erupciones ocurridas durante los últimos ~500 años en el CVCLV, mediante el uso combinado de técnicas dendrocronológicas y dendroquímicas. Esta aproximación permitirá establecer una cronología eruptiva detallada, identificar los elementos químicos que afectan el crecimiento arbóreo tras el depósito de cenizas o tefras, y contribuir así a una comprensión más profunda de la dinámica eruptiva y de los procesos forestales en el campo monogenético Carrán-Los Venados. Los resultados, además, ofrecerán una base metodológica aplicable a otros sistemas volcánicos del país, incluyendo la Región de O’Higgins.

En Chile, la relación entre suelo y clima es crítica por su diversidad edafoclimática. El cambio climático intensifica variaciones de temperatura y precipitaciones, afectando la estructura, fertilidad y capacidad de retención hídrica de los suelos. En la zona centro-norte, se observan procesos como desertificación, salinización y pérdida de materia orgánica, comprometiendo la productividad agrícola. Los suelos salinos del norte, clasificados como Aridisoles, contienen alta salinidad, baja materia orgánica y textura arenosa, lo que exige soluciones regenerativas que promuevan la salud y funcionalidad de estos suelos. Una alternativa es el uso de biodigestores urbanos, sistemas que transforman residuos orgánicos en biogás y biofertilizante, mejorando las propiedades fisicoquímicas del suelo, estimulando la actividad microbiana en línea con la economía circular. Sin embargo, es necesaria la gestión del déficit hídrico para tal estimulación. En este contexto, Een el Mercado Urbano Tobalaba, opera un biodigestor que procesa biomasa de locales gastronómicos, gestionado por la empresa Schwager. Este modelo de estudio se utilizará para evaluar la recuperación de suelos degradados en la estación Atacama UC, así como su impacto social, ambiental y económico. En dicha estación, el agua de niebla se capta pasivamente como fuente hídrica alternativa, utilizándose para el riego de suelos tratados, cerrando un ciclo sostenible. Además, la energía solar, abundante en zonas áridas, permitirá operar con autonomía energética. El objetivo es restaurar la capacidad productiva del suelo sin comprometer el equilibrio ecológico, contribuyendo a la regeneración territorial y al cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible. Los resultados de este modelo de estudio constituirán una solución integral, que permite transformar residuos gastronómicos urbanos en biofertilizantes aplicables a suelos degradados. Su impacto nacional radica en la capacidad de escalar un modelo replicable, sustentable y tecnológicamente viable, que contribuye simultáneamente a la restauración de suelos, la gestión eficiente de residuos orgánicos, la adaptación al cambio climático y el fortalecimiento de la agricultura liderada por mujeres

SaviaLab promueve la innovación temprana en jóvenes rurales entre 15 y 18 años, de la mano de sus comunidades escolares y universidades regionales, a través de una fase formativa y una fase concursable regional. SaviaLab se ejecuta en establecimientos técnicos profesionales, a través de la incorporación de una metodología para trabajar colaborativamente en la detección de oportunidades de innovación, que luego se transforman en soluciones pertinentes y relevantes para sus territorios. Para esto, la Fundación ha coordinado un trabajo colaborativo con la Universidad de O'Higgins que se encargará de potenciar y asesorar el trabajo de los jóvenes en las región de O'Higgins.