Categoría: Ciencia y Tecnología

ANID

Ocurrida 38 horas después del terremoto de Valdivia, se trata de uno de los casos mejor documentados de estos fenómenos, aseguran los expertos del Centro ANID, Instituto Milenio Ckelar Volcanes.

Alrededor de las cinco de la madrugada y exactamente 38 horas después que Chile y el mundo vivieran uno de los megasismos más grandes de la historia, el terremoto de 1960, el Complejo Volcánico Puyehue Cordón Caulle entró en erupción, ubicado a 85 kilómetros al este de Osorno, en la Región de Los Lagos e integrado por estratovolcanes, conos piroclásticos y centros de emisión fisurales.

En 1960, aseguran expertos en el artículo  Rhyodacitic fissure eruption in Southern Andes (Cordón Caulle; 40.5°S) after the 1960 (Mw:9.5) Chilean earthquake: a structural interpretation”, publicado en la revista Volcanology and Geothermal Research, el grupo volcánico Cordón Caulle, experimentó un comportamiento singular en el registro geológico mundial: una erupción fisural de magma riodacítico, normalmente más viscoso y asociado a otro tipo de erupciones, que siguió a la ocurrencia del mayor sismo  instrumentalmente registrado en el mundo.

El ciclo eruptivo inició con una fase explosiva con una columna de piroclastos que alcanzó 8 km de altura, acompañada de emisión de vapor  de agua en otros puntos de la fisura. Esta fase explosiva fue sucedida por una etapa efusiva, caracterizada por el escurrimiento de coladas de lavas viscosas desde los diversos cráteres en erupción. Finalmente se registraron emisiones piroclásticas que declinaron hacia el 22 de julio de ese año.

Erupción gatillada por un sismo

“Esta erupción del Complejo Volcánico Puyehue – Cordón Caulle, ocurrió 38 horas después del megaterremoto del 22 de mayo y es uno de los mejores casos documentados de erupción gatillada por un sismo”, asegura el volcanólogo Luis Lara, investigador adjunto del Instituto Milenio Ckelar Volcanes y académico de la Universidad Austral. Lo que sabemos hoy, agrega, es que el complejo volcánico estaba en una condición ‘madura’ para una erupción y favorablemente ubicado en el contexto de la deformación cosísmica del megaterremoto.

“Por lo tanto, el paso de las ondas sísmicas activó algunas fallas o fisuras previas del complejo volcánico, permitiendo la salida del magma desde varios centros de emisión (18). Esto último corresponde a una erupción fisural, que son mucho más comunes con magmas basálticos (pobres en SiO2) y mucho menos en magmas riodacíticos (ricos en SiO2 y generalmente más viscosos)”, explica el doctor Lara.

La  erupción fisural de 1960 se desarrolló a través de 18 centros eruptivos que habrían emitido material piroclástico (elementos sólidos emitidos por un volcán) y lava. “Justamente esta erupción tuvo dos características particulares: ocurrir poco tiempo después del terremoto, de manera que la relación causal es más evidente y ser una erupción fisural, menos comunes en magmas de esta composición”, explica el volcanólogo.

Las erupciones fisurales se originan a lo largo de fracturas de la corteza terrestre que pueden extenderse varios kilómetros. Las lavas que fluyen desde las fisuras suelen ser fluidas y pueden tener pequeñas dimensiones o cubrir grandes extensiones formando amplias mesetas.

Fuente: Ckelar Volcanes

La iniciativa denominada OSC Biobío busca generar espacios en pro a la difusión de las ciencias entre la planta académica y estudiantes de pre y postgrado, de manera conjunta entre distintas universidades de la región.

Luego de largas reuniones, científicas, científicos y estudiantes de la Región del Biobío se organizaron y dieron inicio a la primera Comunidad de Ciencia Abierta en Latinoamérica de la red INOSC (International network of local Open Science & Open Scholarship communities) Estas comunidades buscan ser ejes para promover a nivel local la apertura de la investigación científica a la sociedad.

Generar espacios de difusión científica, apoyo entre investigadores y vincularse con la comunidad, son solamente algunos de los propósitos por los cuales la Dra. Carolina Quezada y Carlos Zamora (UCSC) están reuniéndose con investigadores de la UdeC  y  la UNAB, invitando abiertamente a que otras instituciones se sumen. Esto, con la idea de fortalecer una red de colaboración relacionada con Ciencia Abierta en la región. Su nombre es OSC Biobío(Comunidad de Ciencia Abierta Biobío, traducción de su sigla en inglés). 

En ese sentido, se realizó un primer encuentro donde se conversó respecto a diferentes problemáticas que limitan la difusión del quehacer científico. En base a ello, la red buscará entregar conocimiento sobre ciencia abierta, particularmente sobre preprints, dirigidos a estudiantes de los diferentes programas de postgrados y pregrados de la Región del Biobío. La Dra. Carolina Quezada de la UCSC lidera este proyecto junto a David Ramírez de la UdeC, y la idea es ampliar la agrupación a toda la Región del Biobío

“Con David nos conocimos por la revista e-Life el año 2023, ya que él es embajador de la editorial en Latinoamérica, y yo era asesora del equipo editorial en aquel entonces. Realizamos una actividad de divulgación sobre prepints y luego surgió la idea de instaurar una comunidad de Ciencia Abierta en el Biobío, que fuera local, con actividades en que se reúna a las diferentes universidades de Concepción y la región”, contextualizó.

“Las prioridades de la comunidad son gestionar actividades sobre preprints en Latinoamérica y a nivel local, generar estrategias para abrir la información científica en nuestras instituciones y realizar talleres donde se enseñen distintos aspectos de la ciencia abierta” , puntualizó la Dra. Quezada.

Al respecto, David Ramírez, académico del Departamento de Farmacología de la UdeC, destacó la importancia de avanzar respecto de la temática. “Ambos tenemos entusiasmo por la comunicación de la ciencia y potenciar esfuerzos para informar respecto a los prepints. Esto, independiente de las instituciones donde trabajemos, la idea es abrir la instancia hacia toda la comunidad, tanto en pre como postgrado”, comentó.

Conseguir una sinergia es también una de las principales ideas de esta agrupación. “Somos la primera comunidad de Ciencia Abierta en Latinoamérica unida en esta red internacional llamada INOSC. De este modo, comenzamos a sentar las bases”, explicó el profesor Ramírez.

La diversidad de género en la ciencia, comunicación científica, generar un cambio cultural y avanzar hacia un futuro mucho más abierto e inclusivo, son solamente algunas de las ideas por la que este joven grupo de científicos trabajarán día a día. 

Equipo científico liderado por el Departamento de Geología de la Universidad Chile trabajó por cinco años analizando el origen del niobio (Nb), metal escaso ideal para la construcción de trenes de alta velocidad, equipos de resonancia magnética y aceleradores de partículas, entre muchas otras aplicaciones. “Entender cómo se transporta el niobio en escala geológica y cómo se deposita en la corteza de la Tierra es clave para saber, después, dónde buscarlo”, plantea sobre la importancia de este hallazgo Felipe Velásquez, investigador de la U. Chile y autor principal del proyecto.

Los yacimientos de niobio (Nb), metal crítico para la transición energética, tienen al manto terrestre como principal lugar de origen. Esta es una de las tantas conclusiones de un trabajo doctoral del Departamento de Geología de la Universidad de Chile, realizado junto a instituciones académicas de Chile, Reino Unido y Brasil. La investigación, desarrollada durante los últimos cinco años, concentró su trabajo en las minas de niobio de la Provincia Ígnea de Alto Paranaíba (APIP), ubicada en Brasil, entre los estados de Goiás y Minas Gerais. Prácticamente toda la producción de niobio a nivel global proviene de esta región del planeta.

Los resultados de este trabajo, publicados en revistas de alto impacto científico, podrían tener grandes repercusiones en el desarrollo de la minería y exploración del niobio y, consecuentemente, en el avance hacia soluciones tecnológicas que reduzcan la dependencia de los combustibles fósiles. El niobio es el elemento 41° de la tabla periódica y es un metal ideal para la construcción de trenes de alta velocidad, equipos de resonancia magnética y aceleradores de partículas, entre otras aplicaciones.

Sobre la relevancia de estos estudios, Felipe Velásquez, investigador de la Universidad de Chile recientemente graduado y autor principal de este proyecto doctoral, afirma que “entender cómo se transporta el niobio en escala geológica y cómo se deposita en la corteza de la Tierra es clave para saber, después, dónde buscarlo“.

Principales hallazgos

En general, poco se sabe sobre los procesos geológicos que llevan a la formación de este tipo de yacimientos, lo que obliga a las empresas de exploración minera a buscarlos con información insuficiente y parcial. Por esta razón, y echando mano a la geoquímica, Felipe Velásquez y su grupo de investigación (patrocinado por el director del Departamento de Geología de la U. Chile, Martin Reich) se propuso analizar las fuentes de origen y los mecanismos que llevaron a este mineral a alojarse en depósitos de esta zona de Brasil.

En un periodo de dos años, Velásquez publicó tres trabajos académicos en revistas de alto impacto científico (International Geology Review, 2022; Geochimica et Cosmochimica Acta, 2024 y Journal of Geochemical Exploration, 2024), cuyas conclusiones se presentan a continuación:

La primera investigación (2022) abordó la evolución geoquímica de las rocas derivadas del manto y su impacto en la formación de carbonatitas ricas en pirocloro en la corteza superior, lo que sugiere una fuerte evidencia científica de un vínculo geoquímico entre rocas superficiales y profundas. Esta evolución permite concluir que los yacimientos de niobio de la APIP encuentran su origen en el “manto litosférico subcontinental”, a más de 80 kilómetros de profundidad, donde un “magma primario sílico-carbonatado ultrapotásico asciende, se fracciona y desmezcla en diferentes niveles de la corteza terrestre”, un proceso que ocurrió hace, aproximadamente, 90 millones de años.

Pero, más allá de eso, este trabajo es importante porque detectó una serie de “anomalías magnéticas” al sur de la APIP, lo que podría ser un indicio de posibles depósitos de niobio no descubiertos hasta la fecha. Justamente, el trabajo doctoral señala textualmente que “el modelo metalogenético para el niobio podría tener aplicaciones clave en exploración mineral, toda vez que podría ser de interés económico para la exploración de niobio, fósforo y tierras raras”.

Estos posibles depósitos, llamados “blancos de exploración”, están ubicados justo al este del yacimiento de Araxá, la mina de niobio más grande del mundo, ubicada al sur de la APIP. “Para poner este hallazgo en perspectiva, es como si hubiésemos encontrado tres nuevos y posibles depósitos de cobre en profundidad, cerca de Escondida, en el norte de Chile”, dice Felipe Velásquez.

El segundo trabajo (2024), en tanto, detectó que el mineral de niobio en la superficie de la Tierra tiene un origen magmático (rico en magma) y no hidrotermal (rico en agua), diferencia clave para los geólogos de exploración. Al ser más denso que el agua, el magma encuentra mayores dificultades para infiltrar las capas de roca, lo que termina confinando los cuerpos mineralizados a zonas geográficas más restringidas. Los fluidos hidrotermales, en cambio, infiltran las paredes de la corteza con mayor facilidad, lo que distribuye los metales de interés económico en enormes extensiones geográficas (Chuquicamata es un yacimiento hidrotermal, de ahí su apelativo de “la mina más grande del mundo”).

“Esta información es importante para los geólogos dedicados a la exploración, porque el hallazgo de minerales magmáticos de niobio podría ayudar a reducir y acotar las zonas de búsqueda, lo que puede llevar a ahorros en las campañas de prospección“, sostiene Velásquez.

Finalmente, el tercer trabajo (2024) se propuso “caracterizar la alteración carbotermal” –del prefijo carbo, “rico en CO2″–, lo que permite concluir que el niobio sigue siendo ígneo, con una alteración en las rocas que alojan los cuerpos mineralizados, rico en CO2 y potasio.

Un mineral escaso y valorado

A diferencia del cobre, disponible en varios depósitos minerales del mundo (Chile, Perú, Indonesia, Australia, República del Congo, Estados Unidos y Rusia, entre otros), los depósitos de niobio son escasos en la corteza de la Tierra. Prácticamente toda su producción se concentra en una única región del planeta, la Provincia Ígnea de Alto Paranaíba (APIP), entre los estados de Goiás y Minas Gerais, en Brasil. El principal mineral de niobio es el pirocloro, que es justamente el que se encuentra en los yacimientos brasileños.

El niobio es un metal valorado por su alta resistencia a la temperatura y la corrosión, razón por la cual es usado habitualmente en aplicaciones de ingeniería aeroespacial y automotriz. También tiene grandes posibilidades como superconductor, por su capacidad de conducir una corriente eléctrica sin perder energía, lo que lo convierte en un ingrediente perfecto para la construcción de trenes de alta velocidad, equipos de resonancia magnética y aceleradores de partículas, entre otros.

Por esta razón, en base a los pronósticos de una creciente demanda de niobio en los próximos años (actualmente está catalogado como “elemento crítico”), varios grupos académicos alrededor del mundo, vinculados a las ciencias de la Tierra, se han propuesto reconstruir la historia geológica de este metal.

Influencia del manto en la corteza de la Tierra

Todos los procesos tectónicos de nuestra corteza, desde la formación de las montañas a los fondos oceánicos y yacimientos minerales, encuentran su explicación en los procesos profundos del manto. Desde el punto de vista de la geología económica, existe consenso sobre la influencia del manto como la principal fuente de metales y no-metales disponibles en la corteza de la Tierra. En los últimos años, evidencias de lo anterior se han detectado en depósitos de oro en la Patagonia argentina, diversos elementos en Sudáfrica y diamantes en Rusia.

Sin embargo, la investigación del manto representa un enorme desafío técnico para los geólogos, dadas sus enormes profundidades (6 km bajo los fondos oceánicos y 33 km, como mínimo, bajo las masas continentales). Debido a estas dificultades, gran parte del trabajo científico se desarrolla mediante técnicas indirectas, ya sea estudiando rocas mantélicas exhumadas (como aquellas presentes en la Patagonia, España, Marruecos, Francia, Japón y Hawaii) o bien por métodos geofísicos, detectando sus características en base a pulsos electromagnéticos enviados desde la superficie.

Entre las décadas de 1950 y 1970, Estados Unidos y la Unión Soviética hicieron los primeros intentos serios por llegar al manto por métodos directos, es decir, perforando la corteza terrestre. Ambos esfuerzos fueron suspendidos por los enormes costos y desafíos técnicos de la tarea. El Departamento de Geología de la Universidad de Chile, por su parte, ha desarrollado amplia experiencia estudiando y analizando la influencia de esta zona del planeta en la formación de depósitos minerales, articulando el trabajo con equipos de otras universidades nacionales.

En este esfuerzo trabajan Martin Reich (U. de Chile), Fernando Barra (U. de Chile), Santiago Tasara (U. de O’Higgins) e Irene del Real (U. Austral), junto a un grupo compuesto por estudiantes de pre y post-grado. Para profundizar en estos conocimientos, María Isabel Varas-Reusse integró al Departamento de Geología de la Universidad de Chile en marzo de 2024.

Curiosidades del niobio

• A nivel mundial, los principales productores son Brasil (90%) y Canadá (7%).
• Tiene propiedades químicas muy similares al tantalio (Ta) y su nombre lo recibe de Niobe, hija del semidios Tántalo en la mitología griega.
• Es un elemento químico de aspecto plateado y muy resistente a la corrosión, gracias a una capa de óxido en su superficie.
• Es el elemento número 41 de la tabla periódica, lo que significa que tiene 41 protones orbitando su núcleo.
• En su viaje por las profundidades de la Tierra, se va relacionando con otros elementos químicos, formando enlaces (moléculas) que en última instancia forman aglomeraciones cristalinas (minerales).
• Se encuentra en altas concentraciones en minerales tales como el pirocloro y la columbita.
• El principal mineral de niobio es el pirocloro, que es justamente el que se encuentra en los yacimientos de Brasil, principal productor mundial.

Comunicaciones DGL – FCFM U. de Chile

El Dr. Matías Zañartu de la USM recibió uno de los más altos reconocimientos científicos que otorga la prestigiosa sociedad internacional que cuenta con casi 100 años de historia y más de 7 mil miembros. La entidad aborda múltiples temáticas de la audición, ruido y contaminación.

El director del Centro Avanzado de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, AC3E, y académico de la Universidad Técnica Federico Santa María, Dr. Matías Zañartu, ha sido nombrado Fellow de la Sociedad Acústica de América (Acoustical Society of America, ASA), uno de los más altos reconocimientos que otorga esta prestigiosa entidad científica internacional, de casi 100 años de historia y más de 7 mil miembros. Solo el 5% de sus miembros alcanzan este importante título honorífico y el Dr. Zañartu es el primer chileno en alcanzar este reconocimiento. 

Desde sus inicios en 1929, la ASA trabaja en generar y promover el conocimiento de la acústica y sus aplicaciones prácticas. En este contexto su comité ejecutivo elige a sus Fellows, es decir, aquellos miembros de la sociedad que han sido distinguidos entre sus pares debido a sus excepcionales contribuciones científicas y profesionales, como fue el caso del Dr. Zañartu, quien ha tenido una activa participación en esta sociedad por casi 30 años.

“Recibo este nombramiento de ASA con gran emoción, ya que proviene de una sociedad que ha sido testigo de mi crecimiento y desarrollo profesional a lo largo de todos estos años. Desde mis inicios tuve una fascinación especial por la música y la ingeniería, lo que resultó tempranamente en mi interés por la acústica y el sonido, lo cual ha motivado mi carrera y el trabajo científico y tecnológico que realizo”, indicó el académico USM. 

Trayectoria

La Sociedad Acústica de América destacó las contribuciones científicas del Dr. Zañartu por el desarrollo de modelos matemáticos de producción de voz y su aplicación a problemas clínicos y computacionales. Asimismo, se resaltó su aporte a la formación de estudiantes, su trabajo como editor asociado, participación en comités internos y su labor en la difusión del conocimiento a la sociedad.

El Dr. Zañartu es profesor titular del Departamento de Electrónica de la USM y ha tenido una destacada trayectoria. Es el primer chileno en obtener financiamiento del fondo P50 del Instituto Nacional de Salud de EE. UU. para investigación en medicina desde el ámbito de la ingeniería. Además, en diciembre de 2023, fue distinguido con el “Premio AIE – IEEE Ingeniero Sobresaliente” por la Asociación de la Industria Eléctrica – Electrónica, AIE, y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, IEEE, en reconocimiento a su desarrollo profesional, contribuciones desde la ingeniería y capacidad de investigación.

Fuente: IEB Chile

-Científicas y científicos de Chile, Estados Unidos y Francia, publicaron un estudio en la revista científica Trends in Ecology & Evolution, que busca fomentar la conservación de estos archivos biológicos presentes en Chile, y promover nuevas investigaciones. Francisca Díaz y Claudio Latorre, investigadores del Instituto de Ecología y Biodiversidad, IEB, participaron en este trabajo.

Una verdadera radiografía del pasado son las paleomadrigueras, guaridas fósiles construidas por roedores, que en su interior preservan restos de fecas, plantas, insectos, huesos, polen y semillas, entre otros elementos orgánicos que han quedado atrapados en el tiempo.

En Sudamérica y el desierto de Atacama, principalmente, se han encontrado estos registros de hasta 50 mil años, cuya valiosa información ha permitido reconstruir ecosistemas del pasado y entregar pistas sobre cómo diversas especies han podido adaptarse a los cambios ambientales y climáticos.

En ese contexto y con el fin de mejorar la conservación de estos archivos biológicos, resaltar su importancia, y promover nuevas investigaciones en el área, es que un grupo de científicas y científicos de Chile, Estados Unidos y Francia, publicaron un reciente estudio en la revista especializada Trends in Ecology & Evolution.

Francisca Diaz, investigadora del Instituto de Ecología y Biodiversidad, IEB, y directora alterna del Núcleo Milenio de Ecología Histórica Aplicada para los Bosques Áridos, AFOREST, es una de las autoras de este trabajo, y quien durante años ha explorado sitios rocosos y áridos en busca de paleomadrigueras, gracias a lo cual ha podido desarrollar diversas investigaciones, como es reconstruir vegetación milenaria a partir de paleo ADN.

“El estudio publicado tomó ocho años en su elaboración, y es una revisión del trabajo con paleomadrigueras a nivel de Sud y Norteamérica. Uno de los grandes objetivos es llamar la atención sobre este tipo de registros y poner al día a la comunidad científica, para mostrar cómo las nuevas técnicas permiten dar respuestas a preguntas que de otra forma no podrían resolverse”, explica la investigadora del IEB.

La Doctora en Ecología sostiene que los trabajos iniciales con estos registros se dedicaban fundamentalmente a describir qué tipo de vegetación existía, a través de hojas y semillas que se encontraban en estas muestras. En ese marco, la investigadora también destaca a los investigadores chilenos Claudio Latorre (IEB) y Antonio Maldonado (CEAZA), por ser precursores en esta área, y quienes dieron origen a una gran colección de paleomadrigueras en nuestro país.

“En Chile tenemos registros principalmente de los últimos 15 mil años en Atacama, Chile central y Patagonia. Y a medida que nos vamos más hacia atrás en el tiempo, estos archivos son cada vez más restringidos a Atacama, ya que en lugares áridos es donde mejor se conservan las paleomadrigueras. De hecho, en esta zona hemos logrado encontrar registros de hasta 50 mil años que podemos datar con radiocarbono”, comenta Francisca Díaz.

¿Por qué es tan relevante trabajar con estos archivos biológicos y qué nuevas oportunidades ofrece para la ciencia? La científica menciona que una de las mayores ventajas es poder hacer una “reconstrucción ecosistémica, que puede incluir plantas, mamíferos, artrópodos, nutrientes, como si fuera la fotografía de una ventana en el tiempo”.

“Otro aspecto relevante es que las paleomadrigueras más recientes nos permiten tener buenas líneas de base, para pensar cómo eran los ecosistemas prístinos antes de la revolución industrial o la gran aceleración. Antes no teníamos acceso a ver cómo hemos modificado el sistema terrestre. Y eso es bien clave para entender el Antropoceno”.

En ese contexto, la científica destaca algunos trabajos que abordan estas problemáticas actuales, como son los efectos de la minería en el Desierto de Atacama, considerando la presencia de metales pesados en las madrigueras.

Pese a la relevancia y auge en las investigaciones sobre estos registros, el trabajo de Trends in Ecology & Evolution señala que existe un declive, pero que es momento de retomar esta línea de estudios. “Hubo un momento en que se perdió la novedad de estos registros, pero ahora usando las nuevas herramientas de paleogenómica, podemos hacer una reconstrucción ecosistémica que sí es muy novedosa.  El uso de paleo ADN, abre muchas puertas para reconstruir el pasado, pudiendo además entregar pistas sobre el futuro en estos ecosistemas áridos”, comenta.

Las y los autores del estudio, señalan que combinar la paleoecología con los estudios experimentales modernos es esencial para comprender los impactos del cambio climático y medioambiental. Para ello, sostienen que es fundamental fortalecer la colaboración científica a nivel mundial.

Por otro lado, la investigación recomienda establecer depósitos regionales para las paleomadrigueras, lo que podría proporcionar acceso a largo plazo a los investigadores. Para ello, señalan que es necesario recolectar y preservar más estos registros fósiles, evitando que éstos se pierdan, producto del cambio de uso de suelo, la extracción de recursos minerales, el aumento de la frecuencia de los incendios forestales y el cambio climático.

“En este trabajo también proponemos que exista un protocolo de colecta. Otro punto que nos interesa destacar y que esperamos pueda ocurrir, es que estos archivos sean tratados y entendidos como parte de nuestro patrimonio natural, tal como son considerados los registros arqueológicos, los que se guardan en museos”, detalla la investigadora.