Forest dynamics have been affected by the high rates of greenhouse gas emissions that have direct consequences on global warming. This phenomenon is evident with the intensification of mega drought events in various parts of the world, including Chilean forests. It is still unclear how climate change may affect tree and shrub growth, especially in altitude regions such as the Mediterranean Andes of Central Chile (MACC) and how these populations would react to drought events on a timescale. In this sense, tree rings is one of the most important proxies for reconstructing environmental data, as trees contain historical records of previous growth conditions at annual resolution, which seems a useful tool to know the variations in xylem traits of woody species over time. One of the most important advances in tree-ring studies has been the additional focus on anatomical (i.e. vessels and wood density) and ecophysiological (i.e. carbon stable isotopes) features, since shows tree sensitivity to intra-seasonal environmental factors. The present proposal seek to investigate the adaptive strategies of woody species, based on xylem functional traits, for survival in current climate change scenarios on latitudinal and altitudinal gradients of the MACC, complementing dendrochronological, anatomical and isotopic analysis. This allow us to order to define priority locations for conservation and restoration projects and to identify which regions and populations are most vulnerable or resistant to severe climate change. We will test four hypotheses: (i) woody species populations from xeric sites have developed throughout their evolutionary history a hydraulic structure oriented to safety in comparison with the populations of wet sites; (ii) populations of all sites will have an increase of water use efficiency (iWUE) over time, as a result of a climate change adaptability strategy of trees, but it will not necessarily be reflected in higher trunk biomass; and (iii) xylem traits varied by altitudinal gradient affecting tree growth, being the populations of tree lines those that have trait values more resistant to current climatic change, and hence, more adapted to future scenarios of climate change. To test those hypotheses, we will select and will sample trees and shrub population of MACC (30-35°S, 71-71.5°W). We will use bibliography, expert interviews and local communities to select potential sites, as well as a drone (Phantom 4RTK®) to analyze vegetation characteristics. Preliminarily, the genera Prosopis, Acacia, Berberis and Adesmia will be selected because present wide distribution in MACC and high dendrochronological potential. Thus, this project will show us how they will respond in the future under the current climatic trends, identifying which regions and populations are the most vulnerable to climate change in the Andes of central Chile. Likewise, these results will serve to measure how the impacts of environmental variations have been in a region with high levels of endemism in South America, both in structure, hydraulic plasticity and carbon storage, being useful to be in conservation and restoration project, as well as replicated in future studies of other areas, both in South America and the world.

Los bienes y servicios ecosistémicos (BSE) del bosque nativo de la zona central de Chile son fundamentales en cuanto a provisión de agua, lo que se ha acentuado frente a la crisis climática y de escasez hídrica que afecta a la zona, generando un escenario propicio para la sistematización y estructuración de esquemas de Pago por Servicios Ecosistémicos (PSE) en cuencas de clima mediterráneo en Chile Central. En paralelo y debido a la crisis hídrica del país acentuada por la Megasequía presionada por las proyecciones de cambio climático, la Dirección General de Aguas (DGA), ha impulsado el desarrollo de “Planes Estratégicos de Gestión Hídrica (PEGH)” en las 101 cuencas chilenas, de las cuales 10 ya se encuentran en preparación. Estos planes consideran la implementación de modelos de balance hídrico orientados a la simulación y evaluación de distintos escenarios tanto climáticos como de gestión del territorio, los que de acuerdo a lo planteado en el presente proyecto se postulan como una herramienta que facilitaría la cuantificación de los BSE del bosque nativo y permitiría apoyar mediante la entrega de información relevante, la implementación de esquemas de PSE sostenibles en el tiempo.

El clima y la hidrología se rigen por procesos no estacionarios, que varían en el tiempo y que se afectan por tendencias debido tanto a variabilidad natural como a cambios producto de la actividad humana. De la misma forma, la afectación y la respuesta de los servicios ecosistémicos del bosque nativo frente a los cambios hidroclimáticos y de gestión local son no estacionarios, por lo que los esquemas de PSE debieran ser flexibles y ajustables a las condiciones cambiantes futuras. En este contexto, el presente proyecto de investigación se enmarca en la línea de investigación número 4 relativa a Provisión de Servicios Ecosistémicos, que tiene como objetivo el identificar, cuantificar y evaluar la vulnerabilidad y variabilidad a largo plazo de los principales bienes y servicios ecosistémicos provistos por los bosques mediterráneos de Chile Central, usando como caso la cuenca de Aculeo en la Región Metropolitana. Una vez entendida la relación de estos servicios ecosistémicos se evaluarán distintos escenarios de intervención y sus efectos en la provisión bajo condiciones no estacionarias, definidos y priorizados por distintos actores tanto privados como públicos, y alimentados por los modelos de balance hídricos producidos en el marco de los PEGH de la DGA. Este proyecto busca desarrollar estrategias y políticas públicas en sinergia con otras iniciativas como la de los PEGH, para la mantención y conservación de aquellos servicios ecosistémicos que serán prioritarios bajo las condiciones de mayor incertidumbre frente al cambio climático. La metodología contempla cuatro aproximaciones: Primero dendrocronología y teledetección para un análisis del estado de conservación del bosque. Segundo, simulación climática e hidrológica para la vinculación y evaluación de la resiliencia de indicadores de estado del bosque con niveles variables de bienes y servicios ecosistémicos. Tercero, simulación de escenarios climáticos para explorar la variación en bienes y servicios ecosistémicos. Cuarto, mediante trabajo con los actores tanto público como privados, traducción de los resultados de las proyecciones de las variaciones de los BSE del bosque nativo, en Paquetes de Pago por Servicios Ecosistémicos y estrategias y políticas de conservación del bosque nativo que consideren la no estacionariedad del clima futuro. Los resultados entregables son: 1) Diagnóstico de la relación entre el clima histórico y el bosque nativo, 2) Simulación de la variación entre estado del bosque nativo, la hidrología y los bienes y servicios ecosistémicos, 3) Desarrollo de combinación de Paquetes de Pago por Servicios Ecosistémicos para bienes y servicios prioritarios obtenidos a partir de una metodología participativa, incluyendo propuestas de tablas de valores para futuras bonificaciones y memorias de cálculo, y 4) Lineamientos de políticas y guía para sinergia entre iniciativas de conservación del bosque y/o ecosistemas de las cuencas.

La novedad de la propuesta no es solo la inclusión de la incertidumbre climática como criterio para la selección de indicadores clave y una propuesta PSE flexible, sino también en proponer y demostrar la utilidad de la herramienta de simulación hidrológica de los PEGH como un elemento clave que puede generar sinergias entre distintas iniciativas a nivel de cuencas que pueden resultar en las bases legales para el Pago por Servicios Ecosistémicos y la conservación y restauración de ecosistemas de bosque nativo como establece la Ley de Bosque Nativo. Finalmente, esta herramienta integrada de calidad del bosque, balance hídrico y servicios ecosistémicos, puede derivar en un sistema automatizado de apoyo a las decisiones que permita modificar además el cambio en las prioridades de los beneficiarios.

El Cambio Global está alterando la composición y estructura original de los ecosistemas naturales, generando degradación y fragmentación a nivel mundial, especialmente en regiones vulnerables como las mediterráneas. Bajo este escenario, la restauración ecológica se ha tornado clave para la conservación y recuperación de ecosistemas con altos niveles de fragmentación y perturbación, como es el caso de las formaciones vegetacionales xerofíticas de Chile central. Por ejemplo, la cuenca del río Petorca, región de Valparaíso, está pasando por una sequía histórica, además de presentar altas tasas de sustitución de formaciones xerofíticas por cultivos frutales. Por esto, los proyectos de restauración ecológica en este tipo de vegetación resultan un desafío permanente, debido principalmente por la escasa información existente. Este desafío aumenta al tratarse de iniciativas en la precordillera andina, que es justamente donde es necesario recuperar y aumentar las funciones ecosistémicas degradadas como la provisión de carbono y agua, el control de erosión, el hábitat de especies, y biodiversidad, entre otros. Experiencias previas en restauración se han centrado principalmente en plantar especies arbóreas, sin considerar la resiliencia de las áreas degradadas. La presente propuesta busca evaluar el éxito de la restauración activa-pasiva en formaciones xerofíticas a corto plazo en una cuenca altamente perturbada por cultivos agrícolas, basándose en la capacidad de resiliencia de las áreas degradadas, para así maximizar el potencial de recuperación natural del ecosistema. Primero (obj 1), se realizará un diagnóstico del estado de las formaciones xerofíticas de la cuenca del Río Petorca mediante una combinación de datos satelitales, clasificando áreas xerofíticas de acuerdo al nivel degradación e identificando áreas productoras de semillas que serán usadas como ecosistemas de referencia, y así definir áreas prioritarias a restaurar. Además, se incluirá la participación actores relevantes desde el inicio del proyecto, con la finalidad de generar alianzas de mutuo beneficio, así como también una retroalimentación de los sitios con necesidad de restauración y las metodologías propuestas de restauración. Finalmente, en esta etapa se seleccionará un sitio prioritario de restaurar y su ecosistema de referencia. Segundo (obj 2), se realizará un análisis comparativo entre los sitios seleccionados (degradado y referencia) mediante indicadores basados en estudios prospectivos y retrospectivos de la vegetación, con objetivo de evaluar la resiliencia de las funciones ecosistémicas (principalmente cobertura, productividad, biodiversidad y eficiencia de uso del agua). Se realizará una caracterización prospectiva utilizando vuelos de dron y el monitoreo de parcelas fitosociológicas de estructura, diversidad y regeneración de la vegetación en todos sus hábitos de vida. En paralelo se realizará un estudio retrospectivo para estudiar la variación espacio-temporal en el crecimiento, acumulación de carbono y uso eficiente del agua través de estudios dendrocronológicos. Tercero (obj 3), con la información generada por los objetivos 1 y 2, se instalarán y monitorearán ensayos de restauración ecológica ubicados espacialmente de manera estratégica, buscando la conexión de fragmentos y/o remanentes naturales, basados en cuatro tratamientos: (i) Restauración Activa (RAc: aislamiento del área, obras de conservación de suelo, y reintroducción de especies arbóreas, arbustivas, herbáceas y suculentas); (ii) Restauración Asistida (RAs: aislamiento del área y obras de conservación de suelo); (iii) Restauración pasiva (RP: aislación del área); y (iv) control (tratamiento sin intervención en sitio de referencia próximos al sitio degradado). Para evaluar el éxito de los tratamientos de restauración, se compararán los siguientes indicadores funcionales: (i) estructura, diversidad florística y parámetros ecofisiológicos; (ii) abundancia y biodiversidad de insectos bioindicadores; (iii) características físico-químicas del suelo y compactación; (iv) condiciones microclimáticas. Para poder analizar todos los indicadores bajo una misma variable respuesta, se evaluará la resiliencia a corto plazo de los tres tratamientos de restauración a partir del porcentaje de cambio en cada indicador respecto al tratamiento control. Finalmente, se validará la información generada por el proyecto y su aporte a la Ley 20.283 mediante la participación de los actores clave identificados anteriormente, buscando la transferencia, retroalimentación y discusión entre el conocimiento científico y la percepción comunitaria (obj 4). Se espera que los resultados sirvan de base para el manejo, conservación, restauración y adaptación de la vegetación en tierras secas altamente degradadas frente a las amenazas del cambio global.

The NetForSur project will evaluate the vulnerability of forests to climate change along a latitudinal gradient in the Andes Cordillera; to achieve this goal, we will build a research network including 4 countries (Argentina, Chile, France, Peru) to develop synergies using similar methodologies in dendroecology, ecophysiology and remote sensing. The results will complete worldwide inventories of forest dieback and to propose updating of the species status in national and international red lists.

Obj 1 : We will assess the level of forest decline and tree mortality in the Andes Cordillera, through a bibliographic analysis including published and grey literature, since many studies are not yet available in international literature or only in Spanish. We will seek to identify the species at stake, the significance of decline in symptoms and surface area affected, the abiotic events associated to the decline and the mechanisms underlying the observed decline.

Obj 2: The growth dynamics of endangered, declining or protected tree species will be
analyzed. We will use a common methodology to study tree growth response to climate change, building a database to share existing data in dendro-ecology and field stand monitoring over the whole latitudinal gradient, and over local environmental gradients. We will explore several remote sensing tools to upscale the analyses at landscape and regional.

Obj 3: Our third objective is to evaluate the ecophysiological adaptive strategies to climate change of endangered or declining tree species (Araucaria araucana, Austrocedrus chilensis, Nothofagus spp, Polylepis spp.). We will set up a common methodology to study tree
ecophysiology, measuring adaptive traits characteristic of plant response to abiotic stress (hydraulic traits, energy dissipation traits) associating lab-measured species-specific traits and
field based ecophysiological campaigns.

Obj 4: Tree mortality risk will be assessed using model simulations associated to current
and future climatic conditions using the SUREAU ecophysiological model. It will be adapted
to local species and environmental conditions of the Andean Cordillera, and parameterized using data from objectives 2 and 3. Mortality risks predicted by the model will be evaluated in front of decline estimated in the field. Model simulations will be further considered under climate change scenario.

Obj 5: A major goal will be to build a long-term research network on forest adaptation to climate change. The collaboration, data sharing and methodology integration will focus on strengthening the international network between all countries in a formalized framework such as 2RI (https://www.inrae.fr/en/2ri-international-research-networks), and to visualize other calls in conjunction with the project to develop and disseminate new joint results on the adaptation of forests to climate change.

Los bosques de Nothofagus macrocarpa se consideran relictos de las condiciones climáticas pasadas y de la historia de perturbaciones humanas. El actual estado de degradación de los bosques de N. macrocarpa y su incierta resiliencia ante nuevas alteraciones de hábitat humanas, como el cambio climático o incendios forestales, y naturales hace que esta especie sea considerada en un estado de conservación vulnerable. Sin embargo, esta definición de estado de conservación carece de un análisis que integre las modificaciones de procesos ecológicos producto del potencial efecto de futuras condiciones climáticas y de las alteraciones humanas. En este proyecto buscamos desarrollar una evaluación de la integridad ecológica de los bosques de N. macrocarpa en un contexto de alteración de hábitat producto del uso humano, sequías pasadas y futuro cambio climático. El método propuesto permitirá estandarizar una evaluación que sintetice umbrales y curvas de respuesta de agentes de estrés sobre las poblaciones de N. macrocarpa producto de la alteración de hábitat. Finalmente, generaremos instancias de diálogo y difusión de los hallazgos sistematizados de N. macrocarpa con comunidades locales y diversos actores gubernamentales, que ayuden a actualizar las bases normativas de la ley forestal en Chile.

la presente propuesta tiene como objetivo crear una red internacional
entre la Universidad de O’Higgins, la Universidad de Chile y la Universidad de Maryland, con
un enfoque interdisciplinar, es decir integrando las disciplinas de las ciencias agronómicas,
ciencias naturales y las ciencias sociales para abordar desafíos relacionados con la
adaptación de los sistemas agrícolas costeros y servicios ecosistémicos de suelos a los
efectos de la intrusión marina. La red de colaboración, a desplegar en Pichilemu y Maullín,
permitirá robustecer y abordar esta temática en Chile, y así contribuir al desarrollo de
soluciones en la materia con alcances a nivel nacional.

Proyecto de colaboración internacional entre España, Chile, Argentina y Ecuador. El proyecto aborda la recuperación de suelos degradados a través del uso de enmiendas orgánicas.

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

Proyecto de investigación que apunta al estudio de practicas sostenibles para el manejo de sistemas silvopastoril en el secano costero. El proyecto involucra el estudio de la materia orgánica del suelo, además de una serie de variables que pueden impactar el manejo de los agroecosistemas

Proyecto enfocado en el estudio de principales humedales de la región de O’Higgins