Proyectos

TERCER CONCURSO DE PROYECTOS DE INNOVACIÓN PEDAGÓGICA (PIP) PARA ASIGNATURAS DE FORMACIÓN GENERAL/INTEGRAL.

severos de desertificación, degradación del suelo y sequía. Esta situación pone en riesgo losprocesos de forestación, reforestación y/o restauración debido principalmente al bajo éxito deestablecimiento de las especies en condiciones de campo. Si bien las especies leñosasarbóreas son las principales especies consideradas para iniciar procesos de restauración, sumayor vulnerabilidad a condiciones climáticas limitantes disminuye las probabilidades de éxitode establecimiento. Con el objetivo de aumentar el éxito de establecimiento de plantasdurante la restauración en la región de O´Higgins, este proyecto se enfoca en dos aristas:selección de especies adecuadas para establecimiento en condiciones de clima mediterráneo,protocolos de viverización para la producción de plantas con atributos de calidad asociados amejor desempeño en condiciones de estrés hídrico. En relación a la selección de especies, los arbustos pioneros con interés melífero constituyenuna opción para comenzar procesos de reforestación y/o restauración. Estas especies sonfundamentales para una trayectoria sucesional secundaria y podrían ser utilizadas comoplantas nodrizas para el futuro establecimiento de especies arbóreas. Especiescomo Escallonia pulverulenta y Baccharis linearis , arbustos pioneros y adaptados acondiciones de sequía, son opciones factibles para ser establecidas en condiciones de climaMediterráneo. Sin embargo, los protocolos y/o estudios de viverización de arbustos nativosson inexistentes. Por esto, este proyecto se enfoca en desarrollar protocolos de viverizaciónpara producir plantas de E. pulverulenta y B. linearis enfocado en tratamientos que puedenmejorar el desempeño de las plantas en condiciones de estrés hídrico. Estos tratamientosincluyen la poda química de raíces, la cual es aplicada comúnmente en viveros del país perosin base científica/tecnológica, y podría tener importantes efectos en el desarrollo radicularinfluyendo positivamente en el desempeño de las plantas en condiciones de estrés hídrico.Además, la aplicación de labores de riego en base a criterios de riego establecidos, implica laconsideración de las demandas hídricas de las especies evitando la sistematización de estaactividad, lo que conlleva a un uso excesivo del recurso hídrico y a la producción de plantascon deficiencias nutricionales y pobre desempeño en condiciones de estrés. Así, el objetivo general de este proyecto es: Evaluar el efecto de la aplicación de poda químicade raíces y el manejo del riego en base a demanda hídrica y durante la viverización de Baccharis linearis y Escallonia pulverulenta sobre atributos morfo-fisiológicos y de potencial decrecimiento radicular que condicionan un mejor desempeño bajo condiciones de déficit hídrico.Para dar cumplimiento a este objetivo se instalará un ensayo de viverización con ambasespecies arbustivas y se aplicarán tratamientos de poda química de raíces (con poda químicay sin poda) y tratamientos de riego (riego sistemático y riego en base a demanda hídrica). Seevaluará el efecto de cada tratamiento y la interacción entre ellos al final de la etapa deviverización en atributos morfo-fisiológicos. Posteriormente, las plantas de los tratamientos yespecies descritas serán instaladas en macetas para su evaluación de desempeño en cuandoal desarrollo de raíces (potencial de crecimiento radicular) y desempeño frente a condicionesde estrés hídrico. Se espera que el tratamiento de poda química y riego en base a demanda hídrica de lasespecies produzca plantas con atributos de calidad de planta, tales como mejor estatus nutricional, crecimiento y tasa fotosintética, que además estén asociados a mejor desempeñofrente a condiciones de déficit hídrico y tengan mayor potencial de crecimiento radicular. Los resultados del presente proyecto ayudará a generar protocolos para la viverización deespecies arbustivas pioneras con objetivos de restauración en climas Mediterráneos y agenerar un marco regulatorio de actividades bonificables para su inclusión en los instrumentosde fomento de la ley de bosque nativo 20.283.

La región de O´Higgins, cuya principal actividad económica corresponde a la agricultura, está siendo severamente afectada por la sequía como consecuencia del cambio climático, generando impactos negativos para este sector productivo. Así, la búsqueda de especies y/o cultivares con mayor tolerancia al estrés hídrico es clave para diversificar la matriz productiva de la región. El almendro es una opción viable para la región debido a su ampliamente reportada tolerancia al estrés hídrico, con gran éxito en el cultivo de esta especie en áreas con clima Mediterráneo, incluyendo Chile, por lo que la identificación de cultivares con mayor tolerancia a este estrés es de importancia. A nivel fisiológico, el principal efecto del estrés hídrico es el cierre estomático, con el objetivo de evitar una disminución drástica en el estado hídrico de la planta (potencial hídrico, ΨL), esto disminuye la asimilación de carbono y por consiguiente la producción. Sin embargo, especies y cultivares han desarrollado distintas estrategias para responder frente al estrés hídrico, lo que se ha descrito a través de los comportamientos isohídricos y anisohídricos. En breve, especies/cultivares con comportamiento isohídrico se caracterizan por un rápido cierre estomático frente al estrés hídrico previniendo así caídas drásticas en ΨL. Por el contrario, especies/cultivares anisohídricos mantienen la apertura estomática durante el estrés, permitiendo una caída en ΨL y, por lo tanto, sosteniendo la asimilación de carbono. En consecuencia, el comportamiento anisohídrico se asocia a mayores tasas fotosintéticas y eficiencia de uso de agua a pesar de la escasez hídrica. La caracterización e identificación de genotipos anisohídricos es importante para optimizar la búsqueda de nuevos cultivares a ser producidos en la región de O´Higgins, especialmente en el secano interior donde los efectos del déficit hídrico son más severos. Como parte del desarrollo del proyecto Fondecyt de iniciación de la Dra. Alvarez, se han identificado y caracterizado a nivel fisiológico tres cultivares de almendro con comportamiento an/isohídricos contrastantes: Avijor, Isabelona y Soleta. Si bien el proyecto anteriormente descrito incluye el análisis transcripcional de algunos genes, que hipotéticamente tendrían un rol en la diferenciación entre ambos comportamientos, este análisis puntual no permitiría comprender en profundidad los mecanismos moleculares y rutas que subyacen procesos adaptativos y respuestas a señales ambientales a nivel de genoma completo. Para ahondar en esto último, hemos planteado el siguiente objetivo general: “Determinar las diferencias genómicas, epigenéticas y transcriptómicas que determinan el fenotipo anisohídrico e isohídrico entre distintos cultivares de almendro durante el estrés de déficit hídrico”. Sin embargo, a la fecha solamente tres variedades de almendro han sido secuenciadas: Nonpareil, Texas y Lauranne. Si bien el genoma de esta especie es pequeño (~250Mb) su alto nivel de heterocigosidad dificulta su ensamble. Específicamente para esta especie, abordaremos la secuenciación del genoma con una estrategia híbrida que integra datos de Oxford Nanopore (para secuencias largas) y MGI (lecturas cortas) y algoritmos desarrollados por el Dr. Di Genova que permitirán realizar construcciones a escala cromosómica para las tres variedades propuestas. Los genomas ensamblados permitirán determinar variantes genéticas y patrones epigenéticos diferenciales entre los tres cultivares propuestos. Adicionalmente, secuenciaremos y analizaremos datos de expresión génica de las tres variedades enfrentadas a estrés hídrico, lo que nos permitirá estudiar por primera vez el impacto funcional de variantes genéticas y epigenéticas asociados al estrés hídrico. En resumen, nuestro proyecto multidisciplinario generará el genoma de referencia y epigenoma para los tres cultivares: Avijor, Isabelona y Soleta. Adicionalmente, realizaremos un primer mapeo a nivel genómico, epigenético y de expresión de los mecanismos y programas moleculares durante el estrés hídrico de los tres cultivares de almendro.

El proyecto busca transferir un paquete tecnológico a las empresas agrícolas que producen la nueva variedad de ciruela japonesa “Sweet Pekeetah”, a través de mejores tecnologías y técnicas de manejo de los huertos, ante un escenario de incremento de las temperaturas durante el período crecimiento y maduración de la fruta, para asegurar una excelente calidad organoléptica, mejorando así la competitividad de las empresas beneficiarias. Las brechas de productividad identificadas, que se busca atender con el proyecto, tienen relación con una falta de zonificación agroclimática de los huertos que permita identificar la incidencia de altas temperaturas estivales, falta de herramientas y manejos para evitar una maduración y ablandamiento acelerado de la fruta y concentración de sólidos solubles bajo el óptimo, que disminuye la calidad organoléptica de la fruta. La solución propuesta busca difundir y adoptar un paquete tecnológico que intervenga, con manejos agronómicos adecuados, los puntos críticos de la producción y que han mostrado ser efectivos en mejorar la calidad organoléptica de la fruta. Por una parte, se caracterizará y zonificará el ambiente agroclimático donde están emplazados los huertos de los beneficiarios, de acuerdo al nivel de ocurrencia de eventos de estrés térmico, se definirán determinantes fisiológicas que regulan la maduración de la fruta, abordando temáticas relacionadas al manejo de carga, estrategias de fertilización y uso de reguladores de crecimiento. El paquete tecnológico será transferido a las empresas atendidas a través de unidades demostrativas, días de campo, jornadas técnicas de transferencia y seminarios. Las empresas que serán atendidas corresponden a empresas agrícolas dedicadas a la producción de fruta fresca de exportación y que tienen establecidos huertos comerciales de ‘Sweet Pekeetah’, a empresas exportadoras de fruta fresca, que en la actualidad comercializan la variedad y viveros de plantas frutales que propagan plantas de la variedad.

Chile es el tercer país con mayor superficie cultivada de cerezos y principal exportador a nivel mundial. El 82% de la superficie nacional se encuentra concentrada en la zona central, específicamente en las regiones del Maule y O’Higgins. Sin embargo, el liderazgo de nuestro país en los mercados internacionales puede estar en “jaque” por el cambio climático global. La zona central ha presentado un incremento en la frecuencia de eventos extremos de temperatura máxima y olas de calor, que ha afectado a la producción de cerezas durante los últimos años. Según la proyección nacional, se espera un incremento en la frecuencia y magnitud de los eventos térmicos extremos y el alza de las temperaturas impacta negativamente la calidad de la fruta y el rendimiento de los huertos de cerezo en 3 periodos críticos: desarrollo del fruto, postcosecha y receso invernal. Para enfrentar los embates climáticos se requiere el uso de herramientas tecnológicas que modifiquen el microclima del huerto, siendo una opción las coberturas textiles. El mercado se presenta con una amplia gama de opciones para diferentes momentos del proceso productivo, lo que ha generado efectos adversos debido al desconocimiento del manejo de las coberturas por los productores y ha impedido mejorar su competitividad. Por ello nuestra propuesta de valor busca validar el uso de las coberturas textiles en periodos poco explorados del ciclo productivo del huerto de cerezo y optimizar el uso de coberturas invernales y mallas fotoselectivas como herramienta tecnológica de control térmico. Se determinará la eficiencia de estas coberturas en los diferentes periodos críticos del ciclo productivo de huertos de cerezo en la zona central, junto con la estimación de índices de eficiencia de manejo por tipo de cobertura y condición climática. Con la información obtenida, se creará una plataforma virtual de asistencia técnica amigable para productores que los guíe en el uso eficiente de coberturas para control térmico.

Proyecto en red que agrupa a universidades del consorcio del estado para fomentar el desarrollo sostenible en las instituciones de educación desde la gestión y diferentes practicas. Mi rol en el proyecto es de coordinador institucional y participo en el OE2

Chile es el tercer país con mayor superficie cultivada de cerezos y principal exportador a nivel mundial. El 82% de la superficie nacional se encuentra concentrada en la zona central, específicamente en las regiones del Maule y O’Higgins. Sin embargo, el liderazgo de nuestro país en los mercados internacionales puede estar en “jaque” por el cambio climático global. La zona central ha presentado un incremento en la frecuencia de eventos extremos de temperatura máxima y olas de calor, que ha afectado a la producción de cerezas durante los últimos años. Según la proyección nacional, se espera un incremento en la frecuencia y magnitud de los eventos térmicos extremos y el alza de las temperaturas impacta negativamente la calidad de la fruta y el rendimiento de los huertos de cerezo en 3 periodos críticos: desarrollo del fruto, postcosecha y receso invernal. Para enfrentar los embates climáticos se requiere el uso de herramientas tecnológicas que modifiquen el microclima del huerto, siendo una opción las coberturas textiles. El mercado se presenta con una amplia gama de opciones para diferentes momentos del proceso productivo, lo que ha generado efectos adversos debido al desconocimiento del manejo de las coberturas por los productores y ha impedido mejorar su competitividad. Por ello nuestra propuesta de valor busca validar el uso de las coberturas textiles en periodos poco explorados del ciclo productivo del huerto de cerezo y optimizar el uso de coberturas invernales y mallas fotoselectivas como herramienta tecnológica de control térmico. Se determinará la eficiencia de estas coberturas en los diferentes periodos críticos del ciclo productivo de huertos de cerezo en la zona central, junto con la estimación de índices de eficiencia de manejo por tipo de cobertura y condición climática. Con la información obtenida, se creará una plataforma virtual de asistencia técnica amigable para productores que los guíe en el uso eficiente de coberturas para control térmico.

Diseñar e implementar un >Laboratorio de Ecosistema de Humedales para el desarrollo y transferencia de herramientas biotecnológicas sustentables para la Regíon e O´Higgins, mediante monitoreo, extensión y educación

Anthropogenic land use change is a major driver of transmission and emergence of zoonotic diseases in humans. Land use change can also favor invasive species such as rats (Rattus norvegicus and R. rattus). These rats are known as reservoir of zoonotic pathogens and have invaded a vast number of regions in the world, impacting biodiversity, economy, and human health. Both rat species have colonized a wide range of natural areas in Chile, particularly in the Mediterranean region of Central Chile, which is a highly vulnerable region that has suffered profound land use transformation. Despite this, ecological and epidemiological studies on invasive rats in the Mediterranean central Chile are scarce. In this project, we will assess Rattus spp. infestation (presence and abundance of rats) and pathogen infection along anthropogenic gradients (periurban-rural-natural gradients) in central Chile, with the aim to understand what environmental factors are associated with rat infestation and pathogen infections in different land use and landscapes. Furthermore, we will forecast and map the presence of Rattus spp. under future land use scenarios in central Chile. A complete understanding of the distribution and abundance of hosts and pathogens and their relationship with the environment requires studies to be conducted at multiple spatial scales. Therefore, in this project, we will use a multi-scale spatial approach to address environmental drivers of rat infestation and pathogen infection. These gradients will allow us to assess the dynamic of pathogens at transition zones between different land use, which is considered a research priority in the study of infectious pathogens in wildlife. Among a variety of pathogens associated with rats, in this project we will focus in three different pathogens: Bartonella spp., Leptospira spp., and Trypanosoma cruzi. These pathogens are of public health concern and represent different types of pathogens (bacteria and protozoa), with different mode of transmissions. These different characteristics may cause these pathogens to respond in different ways to transformation of land. The study will be conducted at 45 sites located in five large areas within three administrative regions (Valparaíso Region, Metropolitan Region, and the O'Higgins Region). We will examinate the influence of environmental factors on rat infestation and pathogen infection at three spatial scales: microhabitat scale (at the point where traps are located), patch or local scale (the sampling site), and landscape scale (i.e., buffer zone surrounding sampling sites). To assess rat presence and abundance, we will use passive methods (camera trapping, tracking tunnels) and active methods (live trapping). For pathogen infection, we will conduct molecular analyses for all three pathogens. Finally, to model and forecast the presence and distribution of rats at regional scale, we will use classification tree analysis on the presence of both rat species to produce hierarchical models that describe the relationships between presence of rats and land use variables. Data to conduct these models will be retrieved from our own data collected in this project along with other data of Rattus spp. occurrence in central Chile obtained from different repositories. We will use future land use scenarios for 2050 and 2080 available in the Land-Use Harmonization project. We expect to find that the main variables determining rat infestation and pathogen infection across gradients will be the anthropogenic features existing in different habitats and occurring at different spatial scales. We also expect that populations of both Rattus species will increase their presence and distribution in the Mediterranean region under future land use scenarios of greater urban and rural expansion. Effectively strategies of managing zoonotic risks from wild animal hosts requires an understanding of how landscape patterns influence populations of hosts and their associated pathogens. Therefore, the results of 2023 Regular Fondecyt National Projects Competition this project can be useful for potential management of invasive rats and for strategies to prevent zoonotic pathogen risk.

The Mediterranean-type ecosystems of central Chile are highly biodiverse and rich in species that occur nowhere else, furthermore, they represent the entire Mediterranean biome of South America. However, Chile's Mediterranean-type ecosystems are threatened due to habitat loss and degradation due to conversion for agriculture, grazing and urbanisation, habitat fragmentation and forest fires. The escalating impacts of the climate crisis now represent a critical threat to their survival. The Chilean summer of 2022-2023 has seen sudden, severe and extensive forest mortality in central Chile. The region is experiencing a period of prolonged drought dubbed the 'Mega Drought' (MD), where precipitation has been at least 25% lower than usual since 2010. Two exceptionally dry years occurred in 2019 and 2021, with precipitation some 80% lower than average, followed by a 50% reduction in 2022. By the end of summer 2023 widespread tree death and forest ecosystem collapse was apparent. Our understanding of where drought impacts should be felt first across the geographic distribution of a species suggests that we should see these impacts concentrated in the already hotter and drier parts of species ranges. However, in the Mediterranean climate region of Central Chile we are now seeing forests dying right across their natural distribution in mountain regions - with even those occurring in cooler locations higher in the mountains succumbing to drought-driven death. Consequently, forest mortality is witnessed across the higher elevation forests typified by the tree 'Roble de Santiago" (Santiago Oak) as well as those lower forests typified by the peumo tree (the Chilean acorn) which is usually much more drought resistant. Neither of these dominant forest- forming trees has long-lived seeds. Consequently, there is a serious risk that as the adults die on such large scale, there will be very little potential for trees to regenerate. The risk is that forest will rapidly be replaced by shrubland ecosystems which are smaller in stature, store much less carbon, are highly flammable and with very different associated biodiversity. This exceptionally widespread forest mass mortality event in Chile presents an unprecedented opportunity to help us understand the pattern, process and implications of forest ecosystem collapse. Such an opportunity is highly rare and exceptionally valuable to help us better understand the risks to our forests at the global scale. In this project, we will conduct a detailed survey of the size and distribution of dead trees, any tree regeneration that we find from seeds and shoots and similar data from shrubs. We'll also survey the seed bank to discover which species are most likely to regenerate from seed. We'll use temperature and moisture sensors throughout the forest to understand small-scale variation in the climate that the trees are experiencing and link this to regeneration and the occasions where we find tree survival. As well as the plot-level data, we will access a detailed digital landscape model and survey the tree canopy using a drone mounted camera and unite these images with the field survey data so we can understand stand and canopy structure from above and below. This drone-based data will also enable us to scale up to remote sensing data from satellites so that we can understand the mortality extent and impacts at much larger spatial scales. In combination, the data will enable us to understand the extent and impacts of mortality on the forest itself, the potential for forest regeneration and the balance between tree and shrub survival and regeneration across the landscape. It will help us to understand where and why forests are dying - and what vegetation will remain after the trees die, enabling us to better plan for the impacts of climate change and to quantify what consequences forest loss will have for local and global models of carbon uptake and storage by trees.