La relevancia de hacer estudios de largo plazo para comprender y proteger el desierto de Atacama


Estudios a largo plazo en el desierto de Atacama nos muestran cómo las interacciones del pasado pueden ayudarnos a comprender el futuro de este ecosistema único.

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Francisca P. Díaz

emailfpdiaz@gmail.com

Francisca es Doctora en Ecología y trabaja como investigadora en la Pontificia Universidad Católica de Chile. Su pasión son las plantas, las montañas y su historia natural. Actualmente se encuentra explorando los usos del ADN antiguo y ambiental para hacer reconstrucciones ambientales.



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Desierto de Atacama, Chile

Es evidente el impacto que tenemos los seres humanos sobre la Tierra. Analizando cómo se viste una persona, qué basura produce y a que lugares va, podemos saber mucho sobre ella, sin necesidad de observarla directamente. Algo similar hacemos los paleoecólogos1 cuando intentamos descifrar el pasado a partir de material antiguo o fosilizado. 

Me he dedicado a estudiar las plantas del desierto de Atacama que viven asociadas a la cordillera de Los Andes en el norte de Chile. Estas plantas han sido recolectadas poco a poco los últimos miles de años, por nuestros ayudantes de terreno Abrocoma y Phyllotis. Ellos son dos tipos de roedores que habitan cuevas donde forman sus madrigueras, dentro de las cuales van acumulando material como fecas, semillas, hojas, polen, tierra, etc. Gracias a la misma orina del roedor, la aridez del desierto y el paso del tiempo, esos restos se endurecen y forman nuestro material de estudio: las paleomadrigueras.

Paleomadriguera en terrenoFrancisca P. Díaz

El carbono-14 nos permite conocer la edad de formación de esas madrigueras y en el caso del Atacama hasta 50 mil años atrás. Casi todos los seres vivos que habitan alrededor de la cueva del roedor dejan restos de material biológico en ella, incluido su ADN, el cual funciona como un código de barras que nos permite identificar a qué especie corresponde cada secuencia de ADN recuperada. El trabajar con ADN antiguo nos permite identificar tanto la especie a la que pertenecían los roedores que formaron la madriguera, como las plantas y artrópodos que habitaban alrededor de la cueva e incluso identificar organismos que no somos capaces de ver a simple vista como hongos, bacterias y parásitos asociados tanto a los roedores como a las plantas1

SemillasFrancisca P. Díaz

El carbono-14 nos permite conocer la edad de formación de esas madrigueras y en el caso del Atacama hasta 50 mil años atrás

Paleomadriguera en laboratório
Francisca trabajando en la extracción de ADN antiguo.

Pero ¿de qué nos sirve reconstruir los organismos que vivieron en el desierto hace miles de años? Describir las especies presentes en un lugar es el primer paso para comenzar a comprender como funciona ese sistema y poder generar estrategias para su manejo y conservación. En el caso del desierto de Atacama, es un sistema muy singular, ya que las especies que podemos encontrar allí se han adaptado mediante diversas estrategias para poder vivir en ambientes con características extremas como la hiperaridez, la zona con mayor radiación solar promedio del mundo y grandes oscilaciones diarias de temperatura, entre otras.  

Abrocoma bennettii

El agua es el recurso clave, sobre el cual se organizan las comunidades del desierto, incluyendo a los seres humanos. Siempre me ha interesado comprender la relación que existe entre el clima y las plantas del desierto. Hemos observado durante 10 años la distribución de las plantas en un gradiente desde los 2.500 hasta los 4.500 m de altitud y lo primero que hemos concluido es que se necesitan al menos seis años distintos de observación (en la época de germinación) para registrar el 90% de las especies presentes en el lugar. Es decir que se requiere de mucho tiempo y esfuerzo de muestreo en terreno para describir la diversidad de plantas presentes (imagínense para encontrar roedores nocturnos). Y esto ocurre principalmente porque las precipitaciones en el Atacama son ocasionales y muy variables año a año, incluso observamos varios años completos sin lluvia bajo los 3.000 m. Por esto, muchas de las plantas se han adaptado a esas condiciones variables con hábitos efímeros, es decir sólo germinan o emergen por cortos periodos de tiempo justo después de las lluvias.

Atacama

Por lo anterior, para describir la biodiversidad del Atacama es relevante hacer estudios a largo plazo para integrar esa variabilidad año a año. No solamente por quienes nos dedicamos a la investigación, sino también todos quienes trabajan evaluando el impacto ambiental de proyectos productivos.

Por ejemplo, cuando una industria minera evalúa el impacto ambiental de sus operaciones debe integrar información de largo plazo en su diagnóstico de biodiversidad o línea de base. Este mismo principio se aplica a una escala de tiempo mucho mayor en la investigación paleoecológica que realizamos. El observar rangos de tiempo mayores nos permite comprender de mejor forma la verdadera dinámica de las plantas del desierto y cómo responden a los cambios climáticos a largo plazo.

El observar rangos de tiempo mayores nos permite comprender de mejor forma la verdadera dinámica de las plantas del desierto y cómo responden a los cambios climáticos a largo plazo

Lo que hemos observado usando ADN antiguo, es que las plantas se reorganizan en el espacio colonizando zonas nuevas, es decir se desplazan por el desierto2. Los cambios más importantes que observamos son durante el último paso del periodo glacial al actual interglacial (hace aproximadamente 17.000 años atrás), periodo en el cual incrementó notablemente la cantidad de agua en el desierto y las plantas descendieron hasta 1.000 m desde las montañas. Eso es muy relevante cuando observamos la historia a largo plazo de estos sistemas, porque se estima que parte de las reservas de aguas subterráneas con la que subsisten las personas e industrias que habitan el desierto en Chile, provienen de la gran recarga de agua de ese evento ocurrido hace miles de años, la que podríamos llamar agua fósil y la cual no es renovable en el corto plazo con las condiciones actuales3

Tanto las aguas superficiales como las subterráneas son indispensables en el norte de Chile y no sólo sostienen estos ecosistemas únicos, sino que han permitido la subsistencia de poblaciones humanas por milenios

Es difícil crear conciencia de la importancia de conservar un recurso invisible en el paisaje, pero tanto las aguas superficiales como las subterráneas son indispensables en el norte de Chile y no sólo sostienen estos ecosistemas únicos, sino que han permitido la subsistencia de poblaciones humanas por milenios. 

Los últimos cien años las grandes industrias mineras, principalmente de cobre, han utilizado de forma desmesurada esas reservas de agua subterránea. Pero hoy también la industria del litio está evaporando los salares del norte para la extracción del mineral, afectando de forma directa a toda la biota asociada. 

Vista aérea de mina en el desierto de Atacama
Vista aérea de mina en el desierto de Atacama / Imagen: Carsten ten Brink 

Las proyecciones de cambio climático futuro indican un incremento de temperatura y aridez para el Atacama

Las proyecciones de cambio climático futuro indican un incremento de temperatura y aridez para el Atacama, por lo que esperaríamos que las plantas se desplacen a mayores altitudes en las montañas, tal como hemos observado en nuestros registros del pasado. Pero hoy existe un problema, cuando sumamos los efectos de las industrias que extraen agua, la instalación de grandes campos de energía (solar y eólica) y el crecimiento de las ciudades, a la acelerada velocidad de cambio climático, llegamos a la conclusión de que la biota del Atacama se encuentra en una situación altamente susceptible. Hemos observado que las plantas tienen la capacidad de ser resilientes a los cambios, es decir, se adaptan o se desplazan para ir respondiendo a la variabilidad ambiental del Atacama, pero cuando a un mismo sistema se le presiona desde distintas aristas al mismo tiempo es posible que pierda dicha capacidad. 

Referencias

  1. Wood, J. R., Díaz, F. P., Latorre, C., Wilmshurst, J. M., Burge, O. R., González, F., & Gutiérrez, R. A. (2019). Ancient parasite DNA from late Quaternary Atacama Desert rodent middens. Quaternary Science Reviews, 226, 106031.
  2. Díaz, F. P., Latorre, C., Carrasco‐Puga, G., Wood, J. R., Wilmshurst, J. M., Soto, D. C., ... & Gutiérrez, R. A. (2019). Multiscale climate change impacts on plant diversity in the Atacama Desert. Global change biology, 25(5), 1733-1745.
  3. Santoro, C. M., Castro, V., Capriles, J. M., Barraza, J., Correa, J., Marquet, P. A., ... & Uribe, M. (2018). Acta de Tarapacá:“pueblo sin agua, pueblo muerto”. Chungará (Arica), 50(2), 0-0.

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Rosa Maria Dias

emailrosa.dias@revistabioika.org

Bióloga con doctorado en Ecología de la Universidad Estadual de Maringá (PEA/UEM). Considero que sólo a través de la socialización del conocimiento podremos alcanzar una sociedad más justa. Tengo grandes y diversos sueños, uno de ellos es creer que la educación amplía las las almas y recrea los horizontes ¡la palanca del cambio social!

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Alexandrina Pujals

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Bióloga, especialista en Planeación Ambiental, Gestión de los Recursos Naturales y Magister en Ciencias Ambientales. Creo que el conocimiento científico tiene más valor cuando se comparte y populariza. La divulgación torna ese conocimiento accesible al públicos, alineando argumentos e ideas que busque la conservación del medio ambiente.

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Ángela Gutiérrez C

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De acuerdo con mi formación en la educación pública, creo en la necesidad de hacer accesible a todos, los resultados de las investigaciones científicas. Que se hace? Para que sirve? Como puedo contribuir? Pienso que el trabajo multidisciplinario es la clave para proponer soluciones en pro de una sociedad justa, sustentable y equitativa.

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Bárbara Angélio Quirino

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Bióloga y estudiante de Maestría en Ecología en la Universidad Estadual de Maringá. Las pequeñas acciones individuales son primordiales, pero sólamente cuando extendemos nuestro conocimiento para otras personas y unimos fuerzas es que, de hecho, podemos revolucionar el mundo.

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Carolina Gutiérrez Cortés

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Soy microbióloga y trabajo con la generación de nuevas alternativas para el procesamiento saludable de alimentos mediante el uso de aditivos naturales. Espero poder compartir este conocimiento y aprovechar las experiencias de otras personas. Por eso creo en el reto de comunicar con un lenguaje sencillo todo lo que se crea en la academia.

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David González

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Publicista, fan del lenguaje escrito y audiovisual. Creo que la ciencia, la tecnología, el arte y la comunicación tienen el poder de crear bienestar, toda vez que estén al servicio de la cultura, el cuidado del entorno y las causas más generosas.

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Isabela Machado

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Bióloga y Comunicadora social, especialista en periodismo, con especialización en Comunicación empresarial. Cursa maestría en Tecnologías limpias y sustentabilidad. Con experiencia científica y profesional en Ecología acuática, educación ambiental, sustentabilidad, periodismo ambiental y asesoría de prensa.

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Sonia Yanira Rodríguez Clavijo

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Con formación en Microbiología, he trabajado en biología molecular y bioinformática. Últimamente la docencia en temas de zoonosis y epidemiología, dirigidos a profesionales del medio ambiente, me permite ser parte de un cambio necesario en nuestra sociedad y su relación con el medio ambiente.


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