Proyectos

Soils constitute the largest terrestrial organic carbon (C) pool, which is three times the amount of CO2 currently in the atmosphere and several times the current annual fossil fuel emissions. Thus, increasing net soil C storage can represent a substantial C sink potential with the concomitant effect in the reduction of greenhouse gas (GHG) emissions under climate change scenario. Soils in central areas of Chile showed very low organic C levels as consequence of an intensive activity of different industries such as agriculture and mining. In this sense, the high incorporation of agrochemicals in conventional and intensive agriculture and the inadequate disposal of wastes in mining operations can negatively impact the different natural and agro-ecosystems, with detrimental effects on the soil ranging from erosion, loss of organic matter (OM) and C, and a large accumulation of trace elements, which ultimately results in a significant decrease in the quality of this resource. A significant increase in the accumulation of a wide range of heavy metals in the soil, including copper, lead, cadmium and zinc among others have been widely described and associated to mining and agricultural industries. On the other hand, under the context of sustainable agriculture, the use of agricultural wastes and thus the recycling of nutrients through biotechnological strategies is receiving increasing attention. Globally, the annual production of agricultural residues is approximately 3.7 Pg of dry matter. Straw, roots, stems and other tissues of corn, wheat and rice, are the main annual crop residues, which represent approximately 40.6%, 24.2% and 15.7%, respectively, of world production. Moreover, according to the literature, approximately 3.8 billion tons of livestock (pig and cow) and poultry manure is produced annually. For the sustainable management of these residues, aerobic composting has served as technological approach to transform this organic material into soil amendments used to increase C stock and improve different physical, chemical and biological properties of soil. However, some type of composts is degraded relatively fast under field conditions producing important nutrient losses and GHG emissions among others. The utilization of clay minerals and recalcitrant C sources as pyrogenic C (biochar) produced by pyrolysis, have gained increasing interest as additives of composting operations, due to their influence in the reduction of GHG emissions and their effectivity in the stabilization of C both in compost and soils, leading to a cleaner compost production (reduced in emissions and leaching) and potentially C sequestrant amendments. In our previous research we reported an increase in the stabilization of C during the composting of beef manure and wheat straw mixtures and the potential sequestration of C once end-products were applied to grassland soil by the effect of halloysite (nanoclay) and oat-based biochar applied as additives. Therefore, and taking into account the positive effect related to the utilization of these additives in the composting mixture, to know how the composting process of pig manure-slurry (which is highly in heavy metal contents and GHG and odors emissions) and corn stubble can be affected by the utilization of these additives (e.g., biochar and halloysite nanoclay) in the stability of the final product has not been studied yet and result as an interesting topic of research. Moreover, the influence of additives in GHG emissions, odors, C stabilization, metal availability and the main physico chemical and biological properties during the process of composting of these organic material mixtures is also not known. Furthermore, to understand how the incorporation of this additives can also contribute in the accumulation of C and potential C sequestration once end-products are applied to metal polluted soils, and how the produced amendments affects the metal availability in soil also needs to be elucidate. Hence, this proposal suggests as main objectives 1.- To study the influence of oat based-biochar and halloysite nanoclay as additives in the composting of pig manure-slurry/corn stubble and 2.- To evaluate the effects of the end-products from composting process in the restoration of metal polluted soils from mining and agricultural industries. In a first stage, a composting study using agricultural waste co-composted with biochar and nanoclays will be conducted wherein C stabilization and gas emissions will be analyzed. Then, in order to determine the decomposition and the environmental impacts of compost in soils such as nutrient leaching and gas emissions, the produced compost will be mixed with soil and incubated. Finally, with the aim to analyze the impacts of compost in metal availability in heavy metal polluted soil, a mesocosm experiment under greenhouse conditions, and field trials will be conducted. For a better understanding of C stabilization, GHG emission, heavy metal availability and the potential mechanisms associated to the process, analytical techniques such as stable C isotope ratios (δ13C), CPMAS13CNMR spectroscopy and ICP-OES spectroscopy will be used in collaboration with the Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla, Spain (IRNAS-CSIC) and ICA-CSIC Madrid. It expects that the use of described additives will improve the composting of pig manure-slurry mixture producing amendments able to be efficiently used in the remediation of contaminated soils by increasing the preservation of C and reducing the availability of heavy metals minimizing its environmental impacts and losses

Cumplo un rol de Investigador Asociado. Which are the molecular and physiological mechanisms involved in priming and defense activation in cherry plants upon Pss infection? Are these mechanisms differentially activated between susceptible and resistance cherry varieties? Do susceptible and resistance cherry varieties present a differential priming under different PRIs exposure? Even more, the increasing of aridity and drought in the North of the country, the advancing desert toward the South and a reduction in water resources in the central zone of Chile, are expected along the XXI century. In this scenario of climate change, other question arises: Which are the molecular and physiological mechanisms involved in priming and defense activation in cherry plants upon Pss infection combined with water deficit? Through this proposal, we intend to answer to these questions, in order to establish the basis for optimize the control of the bacterial canker in cherry fruit tree, by strategies that provide for the use of resistance inductors. We propose two hypotheses: a) Cherry cultivars with differential susceptibility to bacterial canker, caused by Pseudomonas syringae pv. syringae, present genetic differences in the molecular machinery of plant immunity; b) Pseudomonas syringae pv. syringae infection is enhanced by water restriction due to an alteration of the molecular machinery of plant immunity. The aims of this proposal is to obtain a better understanding of the plant-pathogen molecular interactions of sweet cherry bacterial canker in relationship with water deficit, using mainly omics strategies.

Cumplo un rol de Investigador Asociado. Which are the molecular and physiological mechanisms involved in priming and defense activation in cherry plants upon Pss infection? Are these mechanisms differentially activated between susceptible and resistance cherry varieties? Do susceptible and resistance cherry varieties present a differential priming under different PRIs exposure? Even more, the increasing of aridity and drought in the North of the country, the advancing desert toward the South and a reduction in water resources in the central zone of Chile, are expected along the XXI century. In this scenario of climate change, other question arises: Which are the molecular and physiological mechanisms involved in priming and defense activation in cherry plants upon Pss infection combined with water deficit? Through this proposal, we intend to answer to these questions, in order to establish the basis for optimize the control of the bacterial canker in cherry fruit tree, by strategies that provide for the use of resistance inductors. We propose two hypotheses: a) Cherry cultivars with differential susceptibility to bacterial canker, caused by Pseudomonas syringae pv. syringae, present genetic differences in the molecular machinery of plant immunity; b) Pseudomonas syringae pv. syringae infection is enhanced by water restriction due to an alteration of the molecular machinery of plant immunity. The aims of this proposal is to obtain a better understanding of the plant-pathogen molecular interactions of sweet cherry bacterial canker in relationship with water deficit, using mainly omics strategies.

La cuarentena es una medida de respuesta ante brotes de síndrome respiratorio agudo grave. Permanecer en cuarentena implica mantenerse en un lugar, a veces aislado de otras personas, con exposición a información negativa en los medios y con alta incertidumbre respecto a su duración. Existen varias consecuencias negativas en la salud mental de las personas producto de las medidas de cuarentena (Brooks y cols., 2020; Iasevoli y cols., 2020). Por ejemplo, la gente que ha pasado por cuarentenas demuestra síntomas de trastornos de ansiedad y depresión; así mismo, algunas condiciones como la duración de la cuarentena incrementan la prevalencia de síntomas (Hawryluck y cols., 2004). Además, las noticias e información sobre la cuarentena son un factor de estrés que pueden aumentar los niveles de ansiedad de la población (Brooks y cols., 2020). Considerando estos efectos, es relevante examinar si el confinamiento y las noticias de la pandemia afectan la ansiedad y el rendimiento en tareas de aprendizaje.

La actual pandemia ha provocado efectos económicos que deterioran la calidad de vida de millones de ciudadanos(as). Estos efectos han sido particularmente pronunciados en hogares que subsisten gracias a la actividad de las empresas de menor tamaño. En América Latina y el Caribe, el 57% de los hogares con pequeñas empresas han tenido que cerrar sus negocios, generando un alza importante en el desempleo (Bottan, Hoffmann y Vera-Cossio, 2020). Nos hemos asociado con SERCOTEC para comprender mejor cómo la pandemia está afectando el desempeño de las empresas en Chile. El objetivo es medir los efectos de la pandemia en las ventas, empleo, ahorro, endeudamiento y subsistencia de las empresas de menor tamaño; así como también examinar los mecanismos a través de los que dichas empresas se han visto afectadas. Además, el estudio busca explorar el rol de los Centros de Desarrollo de Negocios (CDNs) mitigando el impacto de la pandemia y cómo ésta ha exacerbado los efectos negativos de la crisis social. Para ello, el estudio propone dos encuestas por Internet a los clientes de los CDNs en Chile. Los resultados del estudio buscan ser un insumo crucial en el diseño de las políticas públicas y programas para la reactivación inclusiva de la economía de Chile

La actual pandemia ha provocado efectos económicos que deterioran la calidad de vida de millones de ciudadanos(as). Estos efectos han sido particularmente pronunciados en hogares que subsisten gracias a la actividad de las empresas de menor tamaño. En América Latina y el Caribe, el 57% de los hogares con pequeñas empresas han tenido que cerrar sus negocios, generando un alza importante en el desempleo (Bottan, Hoffmann y Vera-Cossio, 2020). Nos hemos asociado con SERCOTEC para comprender mejor cómo la pandemia está afectando el desempeño de las empresas en Chile. El objetivo es medir los efectos de la pandemia en las ventas, empleo, ahorro, endeudamiento y subsistencia de las empresas de menor tamaño; así como también examinar los mecanismos a través de los que dichas empresas se han visto afectadas. Además, el estudio busca explorar el rol de los Centros de Desarrollo de Negocios (CDNs) mitigando el impacto de la pandemia y cómo ésta ha exacerbado los efectos negativos de la crisis social. Para ello, el estudio propone dos encuestas por Internet a los clientes de los CDNs en Chile. Los resultados del estudio buscan ser un insumo crucial en el diseño de las políticas públicas y programas para la reactivación inclusiva de la economía de Chile

Antecedentes La insularidad es el resultado de una relación entre habitantes isleños y poderes continentales que está marcada tanto por la geografía como por la historia. Por un lado, los límites impuestos por el mar como barrera natural dan paso a una identificación territorial que permite a sus habitantes definir su lugar en el mundo desde su posición geográfica, además de identificar en otros isleños sus pares pues, por otro lado, las islas tienen una trayectoria marcada por la frustración y el resentimiento hacia los centros de poder, usualmente estatales. Por ello, para estudiarlas es necesario abordar su historia política, el modo en que participan de dinámicas sociales y productivas y los hitos o eventos que han marcado la percepción de sus habitantes como parte de una comunidad isleña. Como territorios de pequeño tamaño, son vulnerables a presiones que tienen fuerzas difíciles de contener. Pero en las islas es común la adaptación a nuevos escenarios, y han generado prácticas sociales que les permiten cierto control de la intensidad de estas fuerzas en tanto generan un posicionamiento político que manifiesta contenidos complejos, difíciles de reducir a una sola dimensión y que en muchos casos llevan a negociar de un modo que no ocurre en otro tipo de territorios, por aislados que sean. Pero estas fuerzas también pueden aplastar todo lo que es específico de las islas, perdiéndose en ello la oportunidad de aprovechar el conocimiento y las capacidades de deliberación en ellas. Problema de investigación El problema de investigación se focaliza en los procesos de posicionamiento político con especificidad territorial en zonas insulares. En ellos la insularidad importa factores complejos y diversos que se presentan de manera simultánea, con efectos sobre las prácticas políticas y sociales. No son directamente accesibles para quienes no habitan una isla, por lo que sus formas y contenidos suelen quedar al margen de fuerzas externas, sea por el pequeño tamaño de su territorio o porque su capacidad electoral no logra trascender los términos de la democracia representativa. El objetivo general es comprender el rol de la insularidad en la definición de posiciones políticas desde la comuna de Guaitecas, en la región de Aysén. Los objetivos específicos son: a) caracterizar los factores que inciden en la toma de posiciones políticas en Guaitecas; b) identificar las posiciones políticas insulares de Guaitecas desde 1990; c) establecer el modo en que estas posiciones políticas insulares son generadas y legitimadas a nivel local; y d) distinguir los cambios en las políticas insulares al ser escaladas a los niveles regional y nacional. Metodologia El caso de estudio de Guaitecas, una comuna-archipiélago con 1.843 habitantes, de pasado maderero y presente pesquero y acuícola, se justifica en que está justo en medio de procesos transformadores de dos fuerzas: la salmonicultura, que en su proceso de expansión desde la región de Los Lagos hacia el sur tiene en este archipiélago un punto nodal para la prestación de servicios, y la pesca, que tensiona las relaciones entre pescadores artesanales debido a la división de las aguas en la asignación de cuotas de extracción. El sector privado y las agencias estatales lideran dichos procesos en sus propios términos, mientras que la deliberación local y el modo en que se articula las posiciones insulares parecen no trascender más allá de los límites de la comuna. La investigación emplea métodos de investigación cualitativos. La revisión bibliográfica es el punto de partida para establecer categorías analíticas preliminares, mediante análisis temático, y para orientar el muestreo teórico. La entrevista semiestructurada permite acceder a discursos que releven la historicidad y el modo en que se produce el posicionamiento político en Guaitecas. A través de la observación participante se accede a las instancias de deliberación, permitiendo contrastar y reconocer lo específico del archipiélago en su toma de posiciones políticas. Resultados Se releva el rol de la insularidad en la política local, a fin de determinar la incidencia de la insularidad en la participación en el debate público. También se apunta a fortalecer una línea de trabajo colaborativa, donde la producción de resultados esté continuamente bajo escrutinio de los informantes y de la comunidad bajo estudio. Además, se documentan las transformaciones de Guaitecas, dadas las tendencias transformadoras que experimenta.

Attention is a cognitive process which allows the allocation of cognitive resources to different aspects of the sensory input received by the organism. Of particular interest has been the relation between attention and learning. More specifically, it is commonly assumed, as shown by the evidence, that attention is sensitive to the informational value of the events, that is, the information that some events provide regarding other more relevant stimuli. Several learning theories have proposed specific mechanisms to account for this relation between learning and attention. The Mackintosh model, for instance suggested that the organism provides attention to the events about which it is supposed to learn, when said events are predictive of subsequent, more relevant outcomes. Attention also in turn affects the ability of subjects to learn about specific events that they have already experienced, as shown by the “learned predictiveness” effect. The results typically show that new associations are learned faster by the participants when they include predictive cues compared to non-predictive or neutral events. A recent research line has shown that the informational value is not the only factor affecting the interaction between attention and learning, but that the motivational value of the stimuli also modulates it. A growing corpus of evidence on the so-called “reward learning” or “learned value” has evidenced that attention can be captured by stimuli associated with reward, even when the resulting learning is irrelevant or even counterproductive to the cognitive task. The evidence for this effect comes mainly from tasks involving monetary reward, in which a specific stimulus (e.g., a red triangle) must be located on a screen by the participants among a set of distractors. Success in locating the target stimulus across trials includes a small monetary reward. The evidence has shown that such a task results in faster learning for the target stimuli, indicating higher attention to the target cue; it also results in disruption of alternative tasks when the target stimulus is presented. Value-driven attentional capture also occurs with stimuli of different value, such as aversive cues instead of rewarding ones, showing that the effect appears to be one of general motivational value instead of one based solely on reward. The present project has three aims. The first one is to investigate whether there is any symmetry in the associative mechanisms behind value-driven attentional capture and other learning processes; the second is to examine perceptual conditions and behavioral manipulations that may affect attentional capture. The third objective is to examine the effects of value-modulated attentional capture on behavioral tasks designed to assess the relation between attention and goal-directed behavior. The first objective has been examined to some extent: some factors such as size of reward, and valence of the outcome have been tested, but several questions remain to be examined, such as the manner in which the motivational and informational value of the outcome interact, as well as the effect of extinction or outcome devaluation. Research line 1 will explore whether there are analogues to the “predictiveness” effects in value-driven attentional capture; research line 2 will examine whether attentional capture is sensitive to interference treatments such as extinction, counter-conditioning and context change; finally, research line will explore the possibility of operant behavior being affected by value-modulated attentional capture. The present project will implement on a computer a behavioral task similar to the one described above. Participants will have to visually locate a target stimulus between several distractors, and will be rewarded after successful attempts. The validity of the task will be further included by assessing its effects in both appetitive and aversive learning. The effect of attentional capture on operant behavior will be assessed by asking the participants to perform a reward-seeking task in presence of distractors of different valence. The amount of reward received, latency of responding in front of both target and distractor stimuli, and also ocular movements will be registered as measures of learning and attention, respectively.

En los campos de investigación de Análisis, Ecuaciones en Derivadas Parciales y Geometría, así como en otras áreas como la Física Experimental, Física Teórica y Ciencias de los Materiales, un gran foco de atención se pone en explorar las cuestiones de existencia y descripción cualitativa de puntos críticos a problemas variacionales, los cuales dependen de parámetros que surgen naturalmente en el modelamiento de fenómenos en los campos antes mencionados. Igualmente importante es el entendimiento de las propiedades de rigidez de estos modelos, a saber, decidir si la existencia y propiedades cualitativas de tales puntos críticos se mantienen, o cambian abruptamente, cuando los valores de los parámetros varían. En las últimas décadas, se ha logrado un gran progreso en estas direcciones - desde el punto de vista del análisis matemático - en dos clases de problemas variacionales que comparten ``características de isotropía sin pesos": los funcionales son construídos de manera que, a grandes rasgos, las funciones/conjuntos son penalizados independientemente de la posición, y no hay direcciones preferidas o distinguidas. El primer problema corresponde al modelo de gotas líquidas de Gamow, el cual es un problema isoperimétrico con un término adicional no-local de tipo Riesz, propuesto originalmente para describir la existencia/no-existencia y características geométricas del núcleo atómico, en física nuclear, dependiendo de un parámetro de masa. El segundo, es sobre el estudio de existencia y propiedades cualitativas de vórtices para la energía de Ginzburg-Landau (GLE), usada para describir defectos en superfluídos y física de materia condensada. En los años recientes, los investigadores se han dedicado a proponer y explorar variantes del modelo variacional antes descrito, donde el funcional de energía asociado adquiere pesos o anisotropías, en un intento por capturar fenómenos más finos y delicados encontrados en experimentos, así como para extender la teoría matemática a contextos más generales. Los objetivos principales del proyecto son el estudio de existencia, y propiedades cualitativas así como de rigidez para: (1) versiones con pesos del modelo de gotas líquidas, donde un funcional de perímetro reemplaza al perímetro usual en el sentido de De Giorgi, y (2) una version anisotrópica de la energía de Ginzburg-Landau derivada del modelamiento de defectos umbilicales en un límite 3D a 2D de cristales líquidos nemáticos, en un régimen físico que favorece el comportamiento anisotrópico. Concretamente, la primera parte del proyecto buscar establecer existencia, acotamiento y regularidad optimal para conjuntos que minimizan el funcional isoperimétrico con pesos más un potencial no-local, para una clase de pesos continuos que se asumen degenerados (valen cero en una cantidad finita de puntos) y coercivos en infinito. Además, esperamos probar una propiedad de rigidez en cuanto a la forma del minimizantes (unicidad): debe ser una bola, para un rango adecuado del parámetro de masa. Adicionalmente, planeamos argumentar rigurosamente el fenómeno de fragmentación infinita, cuando los valores del parámetro de masa tienden a cero. Esto requiere del entendimiento y adaptación de multiples heramientas profundas y sofisticadas en la teoría de medida geométrica y el cálculo de variaciones, que incluye: una versión geométrica del principio de concentración compacidad de Frank y Lieb; la teoría de regularidad estándar para conjuntos quasi-minimizantes en el contexto sin pesos, así como la adaptación de resultados de regularidad muy recientes de Pratelli y Saracco para conjuntos isoperimétricos con pesos (sin término no-local); la celebrada desigualdad isoperimétrica cuantitativa ajustada de Fusco, Maggi and Pratelli y la estrategia de Acerbi, Fusco and Morini para mostrar rigidez de minimizadores (en el marco isotrópico), entre otros. A este respecto, resaltamos un resultado reciente obtenido por el Investigador Principal sobre la existencia y regularidad de funciones con menor gradiente con pesos, un problema que está muy relacionado con el problema isoperimétrico con pesos. Concerniendo la segunda parte del proyecto, nuestro punto de partida es el trabajo de Clerc-Dávila-Vidal Henríquez-Kowalczyk quienes derivaron una version anistrópica de la energía GLE y estudiaron como la anisotropía quiebra algunas invarianzas de la asociada ecuación de GL. Las soluciones tipo-vórtice ahora consisten de un conjunto discreto (restricción en la fase), y para cada una ellos argumentan heurísticamente su estabilidad/inestabilidad, como una función del parámetro de anisotropía. El objectivo principal de este parte del proyecto es analizar rigurosamente la propiedades de estabilidad/inestabilidad lineal de soluciones tipo-vórtice simétricas (defectos puntuales) para la GLE anisotrópica, dependiendo del tamaño del núcleo de la solución. Para lograr estas metas se propone adaptar herramientas clave en el análisis de estabilidad de la energía, tales como "Fourier-splitting" y ortogonalidad de formas cuadráticas, de Mironescu; y el approach de del Pino-Felmer-Kowalczyk basado en decomposiciones tipo-Hardy, usado para argumentar la no-degeneracia de la forma cuadrática asociado al vórtice de grado-uno de GL; entre otros. Al IP le gustaría extender el análisis de estabilidad para soluciones de tipo-vórtice para la GLE anisotrópica que no son simétricas (vórtices con ``carga topológica" negativa). Este es un problema mucho más desafiante, ya que la representación polar de la solución no se desacopla en una parte radial y otra angular, de manera uni-dimensional. Finalmente, otro resultado de interés independente consiste en establecer existencia de soluciones tipo-vórtice generales para la GLE anisotrópica sin restricción en la fase; esto causa que el perfil radial sea a valores complejos, una característica fundamentalmente distinta comparada con aquella del caso isotrópico. En resumen, este proyecto buscar dar una contribución sustancial a la teoría de problemas variacionales geométricos con pesos y a la teoría de estabilidad de soluciones tipo-vórtice para versiones anisotrópicas de energías tipo Ginzburg-Landau, las cuales se estan convirtiendo en una foco de investigación profusa en la comunidad de Análisis No-Lineal. El desarrollo de herramientas y la adaptación de nuevas técnicas del Análisis nos permitirá obtener un mayor entendimiento sobre los mecanismos que influencian la existencia, propiedades cualitativas y de rigidez, en la presencia de pesos y anisotropías para los tipos de problemas variacionales propuestos. Esperamos esto llevaré a nuevas direcciones de investigación en problemas relacionados dentro del Cálculo de Variaciones, Teoría de Medida Geométrica, y Ecuaciones en Derivadas Parciales.

Las ondas y las estructuras coherentes están presentes como entidades individuales en varios contextos físicos, astronómicos y geofísicos, y particularmente en los fluidos. Las situaciones realistas generalmente involucran a ambos, lo que lleva a procesos de interacción complejos que son difíciles de separar y desenredar. En esta propuesta nos enfocamos en estudiar experimentalmente cómo la presencia de estructuras coherentes, tales como vórtices o singularidades, afectan las propiedades de las ondas superficiales en un régimen turbulento. Para ello, construiremos dos montajes experimentales para poder estudiar de forma sistemática las propiedades estadísticas de las ondas cuando interactúan con las estructuras mencionadas. Ambos sistemas tienen la ventaja de que, ajustando los parámetros de forzamiento, podemos controlar la aparición e intensidad de las estructuras. Por lo tanto, un estudio sistemático de su influencia en turbulencia de ondas (WT) es sencillo. La naturaleza intermitente del campo de ondas, así como los mecanismos detrás de la ruptura del espectro de WT en presencia de estas estructuras son algunas de las preguntas que pretendemos responder. Para abordar estas preguntas, proponemos realizar mediciones espaciotemporales, como la fotografía de luz difusa (DLP) y la velocimetría de imagen de partículas (PIV). Los resultados que surjan de esta investigación podrían ser de gran importancia para una teoría que, si bien es válida en muchos sistemas, aún está incompleta. Las aplicaciones de los resultados a otros sistemas, como los flujos geofísicos, también podrían ser posibles y bastante relevantes para una amplia comunidad.