Proyectos

Jorge Romero recientemente ha adjudicado un proyecto EXCITE2 para realizar un el análisis petrológico de muestras del Complejo Volcánico Tinguiririca a finales de 2024. La investigación consistirá en la investigación con microsonda de electrones de fases minerales y vidrio de la masa molida, además de geoquímica de roca entera y datación radiométrica.

La ocurrencia de desastres asociados a amenazas naturales representa un desafío muy importante para Chile. Los frecuentes incendios en territorios forestales, los costos asociados a aluviones e inundaciones como las ocurridas en los inviernos de 2021 y de 2023 en la región de O’Higgins, e incluso la permanente amenaza de terremotos y volcanes, representan enormes costos para los territorios. Recientemente, la institucionalidad pública ha avanzado en el desarrollo de políticas de prevención de desastres con la aprobación de la Ley 21.364 (2021), creando el Sistema Nacional de Prevención y Respuesta ante Desastres (SINAPRED), sustituyendo la Oficina Nacional de Emergencia (ONEMI) por el Servicio Nacional de Prevención y Respuesta ante Desastres (SENAPRED). La ciencia tiene mucho que aportar a esta nueva institucionalidad pública. La Universidad de O’Higgins (UOH), por ejemplo, colabora con SENAPRED O’Higgins a través de la Mesa de Peligros Geológicos, instaurada el año 2021. No obstante, el desafío de la prevención de desastres y el fomento de la resiliencia necesita otras perspectivas que consideren las características de los espacios geográficos donde se producen los riesgos. Se necesita un trabajo colaborativo con la institucionalidad pública y la comunidad local, pero sobre todo, una perspectiva interdisciplinaria que aúne los conocimientos de la ciencia social y natural. La propuesta presentada busca generar una red que vincule a investigadores/as nacionales (UOH y Universidad de Chile) con investigadores de universidades de Países Bajos (Universidad Libre de Amsterdam) y Dinamarca (Universidad de Copenhague), para realizar actividades de intercambio de experiencias e investigación aplicada. Estos investigadores han logrado incidir en políticas públicas y estrategias a nivel local y regional en diversos países de Europa. Siguiendo una mirada multi-sectorial y nutridos de varias disciplinas, estos expertos han desarrollado perspectivas, herramientas y conocimientos de los cuales, sin duda, podemos aprender dada la coyuntura chilena con su nueva institucionalidad. El proyecto contempla tres etapas para crear y potenciar esta red. Primero, el equipo nacional visitar Ámsterdam y Copenhague para vincularse con equipos interdisciplinarios, intercambiando experiencias de trabajo aplicado. Destaca el trabajo que realiza el equipo de Chile con SENAPRED O’Higgins, y el trabajo aplicado en Europa con el Proyecto LINKS (https://links-project.eu/). Segundo, un experto de Europa visitará la UOH. En esta visita, el invitado participará en reuniones y talleres, y colaborará con investigación aplicada en la región. Y tercero, el proyecto realizará una serie de eventos presenciales, como un seminario nacional con el experto internacional, además de talleres aplicados con diferentes partes interesadas. A estos eventos se invitará a representantes de organismos públicos, académicos/as de otras instituciones y a la comunidad interesada en general. Como resultado, esta red permitirá: (1) intercambiar experiencias y difundir conocimiento aplicado sobre la gestión del riesgo a través de perspectivas interdisciplinarias; (3) potenciar el capital humano de estudiantes de la UOH y promover la investigación interdisciplinaria en la gestión del riesgo; y (3) crear y consolidar una entidad que visibilice el trabajo que realiza la UOH en torno a la gestión del riesgo, contribuyendo así a la reducción del riesgo de desastres a nivel regional y de la macrozona.

En el actual contexto de crisis planetaria y ante el notorio aumento de conflictos socioambientales, se reconoce la imperante necesidad de fomentar una participación activa por parte de las comunidades locales. El fundamento de nuestro modelo formativo no solo propicia la participación de líderes ambientales, sino que también aspira a que estos líderes se conviertan en formadores de futuros líderes ambientales. El perfil y habilidades de las y los líderes ambientales, serán esenciales para ejercer un liderazgo positivo que pueda tener efectos favorables para nuestro medio ambiente. La literatura indica que líderes ambientales efectivos e influyentes no sólo consideran la preservación del medioambiente en sus decisiones, sino que van más allá del cumplimiento de normativas ambientales, asumiendo un papel activo y transformador. Líderes ambientales efectivos movilizan a otros a través de la comunicación, de sus motivaciones y conocimientos que las personas comúnmente buscan en líderes. Si bien, lo que hace influyente a un líder dependerá, en parte, de los problemas a resolver, cuando se trata de problemas ambientales, las personas buscan líderes justos, con la experiencia y conocimientos necesarios, y efectivos a la hora de gestionar y accionar estrategias de cuidado del medioambiente. Los proyectos ambientales liderados por líderes en que las personas confían tienden a ser mejor recibidos por las comunidades. De manera similar, la investigación sugiere que líderes ambientales capaces de comunicar desafíos y urgencias ambientales, al tiempo que transmiten estrategias de abordaje para estos problemas, son más efectivos toda vez que proporcionan un sentido de urgencia, pero también la esperanza necesaria para evitar que personas y comunidades se sientan impotentes. Finalmente, líderes ambientales competentes o por prestigio generalmente son vistos como expertos, ya sea por conocimiento y/o experiencia, y gozan de una buena reputación buena reputación debido a su compromiso de larga data con temas sociales. Para lograr lo anterior, el enfoque teórico de nuestra propuesta apunta a la integración del Modelo de Aprendizaje Experiencial de Kolb (2009). Este modelo, fundamentado en la teoría del aprendizaje experiencial, aporta una perspectiva valiosa para la formación de líderes ambientales comunitarios que busca ofrecer una experiencia formativa dinámica que no solo transfiera conocimientos teóricos, sino que también cultive habilidades prácticas para la acción en contextos locales. Para esto, se emplearán estrategias didácticas de situaciones reales de conflictos para favorecer el interés de los líderes en el desarrollo de las actividades. Estas estrategias principalmente serán análisis de casos, juegos de rol, aprendizaje basado en problemas, e indagación científica. Con el fin de favorecer el aprendizaje de los líderes ambientales, se considerará la teoría de aprendizaje de adultos que aborda tres grandes principios: la necesidad de aprender, para la cual se ha realizado una encuesta previa a líderes ambientales de la región; el principio aplicable en la práctica, que se desarrollará en cada módulo de aprendizaje del programa; y, finalmente, el principio de reflexionar desde la experiencia y conocimientos, facilitado en cada sesión con reflexiones metacognitivas mientras se comparten experiencias para buscar soluciones conjuntas. Finalmente, el objetivo es influir en las políticas públicas, vinculando la participación de las comunidades a temas medioambientales. Un manual formativo permitirá la aplicación del programa en Chile, fortaleciendo la participación ciudadana en liderazgos ambientales. La participación ciudadana, junto con líderes, puede extenderse a través de una red colaborativa a niveles regionales y nacionales, contribuyendo a la evaluación de políticas y decisiones para futuros sostenibles.

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.

Síntesis y caracterización de sistemas de liberación basados en quitosano y estudio de efectos inmunomoduladores en peces de acuicultura (Chitfish)

Piscirickettsia salmonis una de las enfermedades más graves y perjudiciales que afecta a la industria salmonera en Chile, provocando altas mortalidades con pérdidas económicas de USD 700 al año. Esta bacteria intracelular produce la Piscirickettsiosis enfermedad tratada principalmente con vacunas y antibióticos. Sin embargo, y a pesar de existir 34 vacunas comerciales disponibles, estas no han demostrado controlar totalmente los brotes epidémicos. Por otro lado, los antibióticos logran controlar la enfermedad, pero disminuyen el valor del producto debido a la connotación negativa por el riesgo a la salud tanto de animales como humanos. En base a esta problemática es que surge la necesidad de desarrollar nuevos métodos profilácticos que contribuyan al control de este patógeno que pone en riesgo la sustentabilidad de la industria salmonera en Chile. Un nuevo método profiláctico son las nanoproteínas quiméricas, agregados de proteínas que son liberadas gradualmente en el tiempo aumentando su efecto protector, no necesitan de encapsulación, su producción es escalable en biorreactores, son liofilizables, y son altamente estables a condiciones adveras de temperatura y pH. En mi tesis de doctorado en conjunto con la empresa Nanoprot proponemos el desarrollo y producción de un prototipo de baja resolución de una vacuna en base a nanoproteínas quiméricas para combatir brotes de P. salmonis. Nuestro primer objetivo es desarrollar nanoproteínas en base a proteínas formadas por regiones altamente inmunogénicas y antigénicas de distintas secuencias aminoacídicas de P. salmonis. Su conformación proteica en conjunto con una lenta liberación en el tiempo permitirá aumentar la protección en salmónidos frente a esta bacteria, sin necesidad de vacunación de refuerzo. Luego del diseño, se seleccionará la nanoproteína quimérica que cumpla con las características de eficiencia de producción, funcionalidad y capacidad de modular la respuesta inmune en base a ensayos in vitro en macrófagos de salmón del Atlántico. Finalmente, se evaluará en bioensayo si generan una respuesta inmune adaptativo-prolongada en el tiempo en salmón del Atlántico. Los resultados obtenidos serán: (1) prototipo de baja resolución de una vacuna; (2) Know-how relativo a la formulación del producto; (3) estudio de patentabilidad y/o licenciamiento del prototipo; (4) publicación de artículo científico y difusión; (5) levantamiento de recursos para continuidad de proyecto; y (6) entrega de tesis y prototipo a empresa. El proyecto de tesis es parte de las líneas de desarrollo de Nanoprot; se enmarcan en las necesidades de la empresa del desarrollo de investigación de I+D+i que permita brindar una solución innovadora para el control de la Piscirickettiosis. Nanoprot es una start-up que nace en la PUCV, por lo que existe una estrecha vinculación entre el tesista, tutor y el mentor en el desarrollo de la propuesta. La creación de este prototipo nos brindará la oportunidad de postular a nuevos fondos que den continuidad a este trabajo y que permitan mi contratación por parte de la empresa. Asimismo, aportará una solución innovadora a la industria salmonera disminuyendo las mortalidades, pérdidas económicas y uso de antibióticos asociadas a P. salmonis.

Producción Escalable de Inmunoestimulantes Nanoestructurados para el Control de Piscirickettsiosis en Salmón del Atlántico

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.

This project will address the implementation of distributed controllers in intelligent agents within AC/DC electrical microgrids. Specifically, this project will address open issues in the distributed control literature for microgrids; these include optimal parameter tuning and resilience to communications disturbances such as transport delays, packet loss, and communication failures due to cyberattacks. All of these are important components that prevent the proliferation of microgrid projects throughout the country and the world. Microgrids have the potential to improve the energy management of renewable resources and the resilience of current and future electrical systems. Furthermore, they aid in decarbonization and benefit the energization of isolated communities and national industries. Based on the above, the main objective of this research is to formulate, implement, and validate distributed intelligent controllers, using reinforcement learning, in agents that comprise interconnected AC/DC microgrids, in order to achieve optimal operation concerning available energy resources despite disturbances and failures in communication channels. To achieve this objective, the following specific objectives are specified: (i) investigate the state of the art in the use of reinforcement learning algorithms in cooperative multi-agent system control and their application to microgrids; (ii) design a deep reinforcement learning algorithm to auxiliary control an ILC of a hybrid AC/DC microgrid with communication loss and variable time delays; (iii) design a distributed controller with parameter and structure adjustment capability through deep reinforcement learning algorithms for the agents of an AC/DC multi-microgrid with communication losses and variable time delay; (iv) design a robust distributed controller through deep reinforcement learning algorithms that allows agents in an AC/DC multi-microgrid to be resilient to heterogeneous and variable transport delays, loss of data packets, and DoS cyber-attacks; (v) build a prototyping platform for multi-agent-based intelligent agent control schemes with digital twin co-simulation; (vi) implement and validate the proposed reinforcement learning controllers in an AC/DC multi-microgrid experimental setup.

Evaluación del potencial de captura de carbono en relaves mineros de la Mina El Teniente, Chile