Categoría: Investigación

Prueban innovadora tecnología de regeneración marina en la Patagonia

La comunidad científica mundial ha estado trabajando para encontrar soluciones que permitan proteger y restaurar las zonas costeras y así promover la disminución de los impactos de los gases de efecto invernadero.

En los últimos 35 años, un equipo científico liderado por el Dr. Thomas Goreau ha desarrollado la tecnología llamada “Biorock” o Bio-roca, que usa pequeñas corrientes o campos eléctricos de bajo voltaje para estimular un mejor crecimiento, sobrevivencia y resiliencia de los organismos marinos, especialmente de los corales que se encuentran severamente amenazados por el calentamiento de los océanos. Por medio de la electrólisis en agua de mar, la Bio-roca actúa como un arrecife artificial que tiene el potencial de concentrar minerales como la calcita, los que son requeridos para la formación de las conchas de ciertos organismos marinos como los bivalvos, generando así, un ambiente de alta energía que estimula un mayor asentamiento de especies marinas, y a su vez, que funciona como un mecanismo de secuestro de carbono.

La Dra. Bárbara Jacob del CIEP contactó con el equipo de investigación de Thomas Goreau y se propuso experimentar con esta tecnología para estudiar su potencial para restaurar bancos naturales de Mitylus chilensis, conocidos como los choritos o mejillones. Este recurso actualmente no sólo se cultiva y exporta extensivamente desde el sur de Chile, si no también, es utilizado como carnada para la pesquería artesanal de crustáceos en la Región de Aysén. Las actividades humanas, como la pesca, degradan los ecosistemas en muchas regiones del mundo, lo que ha sido documentado a través de la disminución de variables de estado de la diversidad, el aumento del número de especies en peligro de extinción o la disminución en la abundancia de grupos de organismos clave. En este sentido, se vuelve relevante articular nuevos enfoques orientados a la conservación, restauración y mejor gestión de los recursos impactados por la acción antrópica (e.g. pesca extractiva, acuicultura) mediante soluciones iniciativas científico-tecnológicas. Con el objetivo de realizar un primer piloto de esta tecnología en Chile, se formó un grupo de investigación multidisciplinario, quienes contribuyeron con un importante apoyo logístico que hizo posible el desarrollo de un experimento en terreno en el fiordo Puyuhuapi.

Gran parte del desarrollo de este proyecto ha sido financiado por un fondo interno del programa PATSER (financiamiento ANID – Programa de fortalecimiento de Centros Regionales)

La mayor biodiversidad marina encontrada en el arrecife Bio-roca sugiere que la aplicación de pequeñas corrientes eléctricas estimula un alto asentamiento de especies marinas y por lo tanto, promueve ecosistemas más diversos como ha sido demostrado para los ecosistemas de corales por la investigación del científico Thomas Goreau y otros investigadores alrededor del mundo. En la región de Aysén, tanto la acuicultura como el cambio climático son amenazas crecientes para la sostenibilidad de los servicios ecosistémicos que proveen los fiordos a la sociedad, los cuales son a su vez, altamente dependientes de la biodiversidad marina. Iniciativas tecnológico-científicas como la electroestimulación podrían ser desarrolladas en las comunidades costeras, tales como las áreas de manejo de pescadores artesanales para la preservación y restauración de la biodiversidad marina y la sostenibilidad de los recursos que sustentan sus comunidades.

Finalmente, estos arrecifes podrían tener un rol local también en la captura de carbono puesto que la acreción de mineral como el carbonato de calcio, es un mecanismo que permite retener carbono al interior del océano por largos períodos de tiempo. “Este proyecto piloto inspira a formular nuevas preguntas y a gestionar nuevos proyectos futuros que incluyan energías renovables y que estén orientados a la conservación, restauración y mejor gestión de los recursos impactados por la acción antrópica, como la pesca extractiva, y la acuicultura, mediante soluciones basadas en la naturaleza como vía para la adaptación y mitigación del cambio climático.

Fuente: CIEP

Estudio de la macha devela su estructura genética

  • La investigación analizó muestras de bancos naturales de Chile y Perú, entregando las primeras claves para futuras acciones de manejo y protección de esta especie.

La macha, un apreciado molusco bivalvo, muy habitual en los menús de restaurantes chilenos, se extrae como un recurso bentónico desde bancos naturales de playas arenosas, principalmente, en la zona norte de Chile. En Perú, en cambio, se encuentra en veda, desde hace más de 20 años. 

Pero aún, con toda su relevancia para el sector pesquero artesanal- formado por buzos artesanales, recolectoras y recolectores de orilla-  sólo unos pocos estudios se han centrado en su diversidad genética, conservación y manejo, que provean información base sobre la diversidad de la especie, fundamental para su apropiada gestión y protección.

Un reciente artículo publicado en la revista Zoologica Scripta, liderado por investigadores de la Universidad Católica del Norte (UCN) y del Centro ANID, Instituto Milenio en Socio-Ecología Costera (SECOS), desentrañó la historia genética de la macha (Mesodesma donacium), especie cuya única distribución a nivel mundial, está en las costas de ambos países, en el Pacífico Sur.


“En el estudio, detectamos la presencia de dos ancestros mitocondriales, con diferente estructura y diversidad genética. Esto es relevante para entender la estructura genética y conectividad de la macha, considerando que es un recurso pesquero que integra un importante sistema socio-ecológico, en Perú y Chile. La conformación genética de esta especie, nos proporciona información valiosa para futuros monitoreos poblacionales y actividades de translocación, con fines de repoblamiento” explica la Dra. Pilar Haye, académica de la Facultad de Ciencias del Mar UCN y directora alterna del SECOS.

Manejo y conservación

Para Carmen Liza, estudiante de doctorado en Biología y Ecología Aplicada de la Universidad Católica del Norte – Universidad de la Serena y becaria del Instituto Milenio SECOS, el estudio indaga en la historia local de este bivalvo, con implicancias para su desarrollo futuro. “Hicimos un muestreo de 278 individuos de macha desde siete sitios, que comprenden bancos naturales entre la Punta de Bombón en Perú, hasta Cucao en Chile, donde obtuvimos secuencias de 3 genes (COI, 18S, 28S). No observamos diferenciación a nivel de especie, lo que nos permite deducir que los dos haplogrupos que encontramos, son ancestros históricos de macha de refugios glaciales distintos en el norte y sur, y que actualmente se han ido entremezclando en la mayor parte de la costa”, resalta Liza.

Así, en el sitio de estudio de Perú, sólo se encontraría presente el ancestro norte y en Cucao, únicamente el ancestro sur, mientras que en el resto de los puntos de observación en Chile, están presentes ambos ancestros. En nuestro territorio, con diferente frecuencia a lo largo de la costa, pero con mayor presencia del grupo del norte. Según la investigación, este escenario se debería a eventos inter-glaciales, ocurridos hace miles de años.

Este trabajo científico, que también contó con participación del investigador UCN, Wolfgang Stotz, remarca que los límites socio-políticos, usualmente, no consideran la distribución geográfica y genética de las especies que se explotan, tanto dentro como fuera de las áreas de manejo y explotación de recursos bentónicos (AMERB).

Además, resaltó que estos estudios se deberían considerar para evitar situaciones de contaminación genética en repoblamiento y conservación, entre poblaciones que han estado separadas espacial y temporalmente.

Fuente: SECOS

El impacto de los ciclos glaciales en caracoles marinos antárticos

  • El estudio fue publicado en la prestigiosa revista Frontiers in Ecology and Evolution y liderado desde Valdivia por un equipo de investigación de Chile, Francia y Nueva Zelanda.

Un territorio en condiciones muy secas, frías, y con extensiones de agua en su mayoría convertidas en hielo: fue el llamado “Último Máximo Glacial” registrado hace aproximadamente 20.000 años, y considerada la época de máxima extensión de capas de hielo en nuestro planeta. Un excelente ejemplo, que según señala desde Valdivia el Doctor en Ciencias con mención en Ecología y Biología Evolutiva, Claudio González-Wevar, permite estudiar los patrones genéticos, y el impacto de los eventos polares en el molusco antártico conocido como Laevilacunaria antarctica.

“Como consecuencia del Último Máximo Glacial, las especies se aislaron en refugios, originando la denominada fragmentación poblacional, junto con y una formación de muchos complejos de especies crípticas”, advierte González-Wevar. A consecuencia de este escenario extremo, una parte de la biodiversidad antártica sobrevivió a estas glaciaciones, aunque los organismos marinos

bentónicos, es decir, aquellos que viven en el suelo marino, habrían sido los más afectados por el avance y retroceso del hielo.

Así, señala un reciente estudio publicado en la prestigiosa revista Frontiers in Ecology and Evolution, que analizó los patrones de diversidad y estructura genética del pequeño caracol antártico Laevilacunaria antarctica a lo largo de su distribución en las islas Shetland del Sur, Península Antártica e islas Georgias del Sur. Los resultados sugieren que la población del pequeño caracol antártico ubicado en Georgias del Sur, muestran diferencias genéticas muy marcadas con el resto de las poblaciones de islas Shetland del Sur y Península Antártica: “Esto quiere decir que las poblaciones de este molusco –que no supera los 20 milímetros– han evolucionado de manera independiente durante al menos un millón de años”, señala González-Wevar también académico de la Universidad Austral de Chile (UACh) e investigador principal del Centro ANID, Instituto Milenio BASE.

El también investigador de la Facultad de Ciencia UACh y el Centro ANID IDEAL, destaca las características de Laevilacunaria antarctica como un caracol marino antártico asombroso: “Es increíble de muchas maneras, pero la principal es que habría tenido la capacidad de sobrevivir los momentos más fríos de los ciclos glaciales del Cuaternario y posteriormente re-colonizar gran parte de Península Antártica y de las Islas Shetlands del Sur”, subraya el investigador.

Al estudiar detalladamente el crecimiento de la Laevilacunaria antarctica, el investigador del Instituto Milenio BASE explica que esta especie se caracteriza por no tener estadios larvales de vida libre, es decir, que las hembras depositan masas de huevos desde las cuales emergen juveniles, que posteriormente se convierten en caracoles adultos, por ello, tienen lo que se denomina un “bajo potencial de dispersión”. ¿Cómo logran extender su presencia a otras regiones polares? Aparentemente a través de las algas marinas, postula la investigación.

El equipo de investigación compuesto por científicos y científicas de Chile, Francia y Nueva Zelanda, enfatiza que la marcada divergencia entre las poblaciones de la especie Laevilacunaria antarctica en la península Antártica y Georgias del Sur es evidencia de que dichas poblaciones han evolucionado de manera independiente durante al menos un millón de años. Más aún, es posible que las poblaciones de península Antártica/islas Shetlands del Sur y las poblaciones de Georgias se traten de especies distintas. Esta hipótesis será puesta a prueba en futuros estudios incluyendo análisis morfológicos y radulares. Además, la especie habría visto muy afectados sus tamaños poblacionales por el avance y retroceso de los hielos durante las glaciaciones.

Fuente: BASE

Estaciones de anillamiento de aves más australes del mundo se encuentran el sur de Chile

  • Durante 23 años, el Parque Etnobotánico Omora, ubicado en Puerto Williams, ha sido el laboratorio de estudio de aves más austral del planeta. Investigadores e investigadoras  llevan a cabo una incesante labor para conocer la biología y ecología de estas especies, realizando un monitoreo permanente.

Alrededor de las 5:30 de la madrugada, comienza la jornada para Juan Rivero de Aguilar, doctor en ciencias biológicas e investigador asociado del Centro ANID CHIC, con  la observación y seguimiento de aves, en las estaciones de anillamiento al interior de Omora. En ocasiones, en compañía de otros y otras científicas, Rivero  llega hasta las estaciones del Notro y Canelo para continuar con sus estudios,  seguimientos que pueden  tomar hasta siete horas.

Rodeada de bosque de notros, arbusto muy conocido en la región patagónica por sus flores rojo escarlata (Embothrium Coccineum), la primera estación destaca por ser una fuente de alimento de las aves al interior de este bosque, que posee 5 especies de árboles. En verano, en el Notro, las especies se alimentan de las flores, mientras que, en invierno, de sus semillas. Por su parte, la estación Canelo, se encuentra, como su nombre lo señala, inserta en un sector de canelos (Drimys winteri).

Allí, en cada estación, se instaló un entramado de cinco redes, que conforman un círculo, donde las aves son atrapadas. Cada 15 a 30 minutos, quienes participan de la investigación, realizan un recorrido por esta enorme res circular y, de esa manera, capturar a los pájaros para ser llevados a alguna  estación para su anillamiento, donde se le incorpora un anillo metálico en la pata (tarso o tibia),  que permite identificarlos y rastrearlos. “Es como una especie de RUT”, sostiene Rivero. Aquel paso es fundamental para el objetivo de los estudios; la obtención de las respuestas a las preguntas del programa Omora, como por ejemplo, cuánto vive un ave.

Durante más de dos décadas de trabajo, más de 16 mil pájaros han sido capturados y, con ello, se han identificado 25 especies distintas en Omora, entre las que se registran el fío-fío, chincol, carpintero grande, comesebo, entre otros. “Eso nos da datos, por ejemplo, de los cambios en el ensamble; cuáles especies habitan en el bosque; cuáles son residentes o migratorias; cuál es la fenología de su migración, por ejemplo”, indicó el académico. En ese sentido, se  han podido observar fenómenos importantes, tales como, cómo las aves se desenvuelven frente al cambio climático; o,  efectuar análisis respecto de la transmisión de enfermedades como la malaria aviar, en especial, dada la migración de determinadas aves que llegan hasta Cabo de Hornos, y los potenciales efectos sobre las especies que habitan allí.

Este valioso ejercicio científico se desarrolla mensualmente, cada tres días por estación, a lo largo del año. Esto corresponde a un esfuerzo importante, dice el investigador, “son pocos los observatorios de aves, donde se realiza anillamiento científico, durante todos los meses del año”.

Lo anterior, es un dato fundamental para la labor que se efectúa en este  parque etnobotánico, pues las estaciones Notro y Canelo se han ubicado exactamente en el mismo sitio, desde hace 23 años, manteniendo condiciones y parámetros estables, que son importantes para al estudio. “Constituye el monitoreo con más tiempo y más antiguo en este tipo de bosques, y de latitudes, que comenzó en el año 2000”, señala Rivero.

Fuente: CHIC

Especialistas avanzan en modelo predictivo para la conservación del bosque nativo

  • El proyecto Fondef IDeA I+D 2023 “Notho-health: un modelo predictor de daño por xilófagos en bosques de roble-raulí-coihue”, es liderado por un equipo de expertos en sustentabilidad y productividad forestal, que incluye a tres investigadoras del CENAMAD.

Esta iniciativa busca avanzar en la generación de un prototipo de modelo que simule el daño generado por insectos xilófagos en bosques de roble, raulí y coihue, lo que permitirá predecir la salud de los bosques, para posteriormente apoyar la toma de decisiones respecto de las prácticas de manejo adecuadas para disminuir el daño causado por insectos xilófagos, lo cual repercutirá en el aumento de la recuperación de valor de estos bosques.

El equipo de investigadores está compuesto por: los profesores Priscila Moraga (directora UC, Centro ANID CENAMAD), Rosa Alzamora (directora alterna UdeC, CENAMAD), M. Paulina Fernández (UC, CENAMAD), y Horacio Gilabert (UC). Además, como colaboradores internacionales participan el Dr. Reinaldo Moraga S. de Northern Illinois University (U.S.A) y el Dr. Luis A. Apiolaza de University of Canterbury (Nueva Zelandia), y como asistentes de investigación, participan la Ing. Forestal Valentina Ahumada y la Ing. Forestal y MSc. Paula Tiara.

La salud del bosque nativo es primordial para su conservación

La salud del bosque nativo está intrínsecamente vinculada a su conservación. Los bosques nativos desempeñan un papel crucial en el mantenimiento del equilibrio ecológico y proporcionan una serie de servicios ecosistémicos que benefician tanto a la biodiversidad como a las comunidades humanas.

Algunas razones clave que destacan la conexión entre la salud del bosque y su conservación incluyen la biodiversidad que albergan, su rol en la regulación del ciclo del agua, y a la formación y retención de suelos saludables, entre otras.

Entre las plagas que afectan al bosque nativo existen los insectos xilófagos o barrenadores de la madera. Tal es el caso de Proholopterus chilensis, comúnmente conocida como “gusanera del roble”, cuyas larvas perforan la madera haciéndola perder su valor comercial. Este valor comercial es importante para estimular a los propietarios a manejar sustentablemente sus bosques.

Para esto, la propuesta incorpora el enfoque de dinámica de sistemas, que ha sido probado con gran éxito en diferentes áreas del conocimiento, siendo considerada una potente herramienta para analizar y modelar el comportamiento temporal en entornos complejos.

Fuente: CENAMAD

Estudian almacenamiento de carbono azul en macroalgas patagónicas

  • En un trabajo considerado inédito realizado en el estrecho de Magallanes y seno Almirantazgo, científicos del centro ANID IDEAL realizó una expedición que monitoreó in situ las características de estos lugares para proyectar futuras expediciones.

Estudiar el potencial de los bosques submarinos de huiro para mitigar la crisis climática a través del almacenamiento de carbono en sus tejidos y sedimentos fueron parte de los objetivos de la campaña desarrollada por el Centro de Investigación Dinámica de Ecosistemas Marinos de Altas Latitudes (IDEAL) de la Universidad Austral de Chile (UACh), en conjunto con la Universidad de Western Australia.

El monitoreo submarino se desarrolló en el estrecho de Magallanes y en el seno Almirantazgo a través de actividades de investigación sobre ecología y fisiología del huiro, cuyo nombre científico es Macrocystis pyrifera. En tanto, también se llevaron a cabo tomas de muestras de sedimentos, agua y algas en dos fiordos tributarios del seno Almirantazgo, fiordo Ainsworth y fiordo Brookes, próximo a los glaciares Marinelli y Gallegos.

El director del Centro ANID IDEAL y líder de este proyecto, el doctor Iván Gómez, califica esta investigación en torno al carbono azul como un hito. “Este estudio es importante, debido a que recaba información de terreno que sirve para validar diferentes modelos. La presencia de glaciares aledaños son un punto focal, dado que el carbono proveniente de las algas se puede depositar y enterrar en estos sistemas por años. En este sentido, el rol del Centro IDEAL es crucial, pues ya tenemos una experiencia de varios años trabajando en los bosques de huiro de la región y además podemos acceder a lugares prácticamente desconocidos para la gran mayoría de nuestros colegas extranjeros”, indica.

El también académico del Instituto de Ciencias Marinas y Limnológicas (ICML) de la UACh sostiene que “es la primera vez que se hace un monitoreo submarino que abarca las características fisiológicas y las características morfométricas para ver las biomasas que estas macroalgas alcanzan; y, sobre todo, molecular, con el objetivo de capturar la presencia de material algal en estos sedimentos y en el agua circundante”.

El Dr. Gómez, quien ha participado y coordinado diversos proyectos de investigación enfocados en las comunidades de algas de diferentes sistemas costeros, reconoce que “la expedición fue un éxito, dado que observamos in situ las características de estos lugares para proyectar futuras expediciones y fue el punto de partida para una colaboración que se prevé muy fructífera. Las capacidades del Centro IDEAL y de la Universidad de Western Australia convergerán para avanzar de forma importante en el conocimiento del rol del huiro en los procesos globales”.

En tanto, el doctor Mauricio Palacios, investigador del Centro IDEAL y de la Fundación Rewilding Chile, menciona que “los ecosistemas de algas de la Patagonia se han mantenido sin mayores alteraciones en los últimos doscientos años. No está pasando lo mismo en Australia, Nueva Zelanda o California. Es por eso que este tipo de estudios son importantes desde el punto de vista de la conservación y para potenciar el rol de los ecosistemas de algas como capturadores de carbono”.

Fuente: Centro Ideal

Desarrollan método para generar ondas de luz en chips fotónicos

  • El estudio “Generador de paquetes de ondas basado en radiación en redes unidimensionales”, fue publicado en la revista norteamericana sobre física de materiales Physical Review B (PRB).

En la investigación en óptica, las redes fotónicas han entregado nuevas formas de estudiar y transmitir información mediante luz. Recientemente, investigadores del Centro ANID,  Instituto Milenio de Investigación en Óptica (MIRO), en el Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, lograron manipular una red fotónica para generar «paquetes de onda”.

El trabajo se desarrolló en el Laboratorio de Redes Fotónicas que dirige el académico de la Universidad de Chile, e investigador asociado del Instituto Milenio MIRO, Rodrigo A. Vicencio, en cuyas instalaciones se fabricaron el 100% de estas redes fotónicas.

El estudio titulado”, fue publicado en la revista de física de materiales norteamericana Physical Review B, bajo la autoría de Vicencio y los investigadores posdoctorales Bastián Real y Diego Guzmán, todos adscritos a la Universidad de Chile y MIRO.

“Este trabajo nos permitió implementar una técnica de generación de ondas muy específicas para el estudio de las propiedades de ciertos materiales. En física, estas ondas se utilizan ampliamente como técnica estándar para estudiar diversos sistemas de forma no destructiva. Sin embargo, la generación de este tipo de ondas es, en la práctica, imposible, dada la forma que tienen”, explica el profesor Vicencio.

El objetivo de su trabajo fue encontrar una solución efectiva para generar estos “paquetes de ondas”. ¿Cómo lo hicieron? Produjeron estas ondas en un chip fotónico, usando una red unidimensional y que permitió caracterizar propiedades de otros sistemas fotónicos.

“En nuestra área, una red corresponde a un conjunto de guías de ondas (o fibras ópticas micrométricas) idénticas y equi-espaciadas. Cuando una de ellas es modificada, como por ejemplo cambiando su distancia respecto a las otras, dicha guía de ondas se transforma en una impureza o defecto. Hemos descubierto que cuando se ilumina dicha impureza con un láser, se genera un frente de luz bastante coherente en las otras guías de ondas, viajando a una velocidad bien definida. A esto nos referimos con un paquete de ondas”, explica Bastián Real, uno de los autores del estudio.

La producción de estos “paquetes”, comentan, tendría el potencial de ampliar las posibilidades de transporte de información a través de sistemas fotónicos, por lo que su impacto tendría relación con diversificar el estudio y uso de la fotónica.

El estudio, que tomó un año de trabajo para culminar en esta publicación, constó de una parte teórica, en la que se realizaron simulaciones computacionales, y una parte experimental, con la fabricación de redes fotónicas y su posterior caracterización. Para ello, se utilizó un láser de femtosegundos, con el fin de crear guías de ondas, y luego un láser “supercontinuo”, componentes ópticos, como lentes y espejos, y una cámara para capturar la luz, y así estudiar las guías.

Ya realizada esta publicación, para los investigadores queda mejorar la manipulación y el control de este generador de paquete de ondas para, de esa forma, aumentar su versatilidad, así como testear la técnica desarrollada con nuevos materiales.

Fuente: MIRO

Supercomputador «Patagón»: La vanguardia del procesamiento computacional de la UACh

Equipo adjudicado a través de FONDEQUIP, la supermáquina está disponible para la comunidad académica y científica de todo el país que requiera procesamiento de alta cantidad de datos.

Más de tres años de operación, 100 cuentas de usuarios, 16 proyectos de investigación y 11 instituciones universitarias y científicas beneficiadas son algunas de las cifras de uso del supercomputador “Patagón” de la Universidad Austral de Chile.

El equipo llegó a fines de 2020 a Valdivia a través de un proyecto FONDEQUIP que adjudicó el Dr. Cristóbal Navarro, académico del Instituto de Informática de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería.

Dr. Cristóbal Navarro

¿En términos simples, qué es un supercomputador y cuál es su utilidad?

Cristóbal Navarro explica que se llama supercomputador a cualquier computador que tenga una tasa de cómputo (operaciones/segundo) de varios órdenes de magnitud superior a un computador común. Por dar un ejemplo, si un computador común hace un billón de operaciones en un segundo, un supercomputador entonces hará 100 billones de operaciones por segundo, o más, lo que se puede interpretar a que tiene el poder de cómputo de 100 computadores o más.

“En términos prácticos, esto significa que se puede acelerar el procesamiento de tareas que requieren mucho cálculo, permitiendo el avance de la ciencia y tecnología, que es donde predominan esta clase de desafíos computacionales. En la actualidad los supercomputadores se construyen en base a la idea del paralelismo, es decir, se juntan varios computadores de alta potencia en un mismo lugar físico, se conectan entre ellos por una red de alta velocidad y se configuran para que trabajen todos al mismo tiempo (trabajar en paralelo) sobre una misma tarea que es divisible en tareas menores”, sostiene el académico.

Por lo tanto, lo que se gana con su utilización es tiempo para los investigadores que necesitan procesamiento de alta cantidad de datos. A la fecha, las principales áreas de trabajo que han sido beneficiadas con la supermáquina son inteligencia artificial, aplicada a áreas como astroinformática, procesamiento del lenguaje natural y bioinformática, así como también en ámbitos de procesamiento de imágenes, investigación en GPU computing, simulaciones físicas, investigación en algoritmos y estructuras de datos y minería de datos.

¿Cuáles son las cualidades que destacan al «Patagón»?

Las ventajas del supercomputador de la UACh son fundamentalmente tres:

  1. Uso abierto: su uso está abierto a todos los investigadores del país, alineándose al 100% con el objetivo país de un FONDEQUIP, que es el fondo con el que se adquirió el supercomputador.
  2. Autogestión: los usuarios funcionan con el sistema de autogestión. Es decir, ellos mismos configuran su entorno de trabajo, instalan software que necesitan, sin afectar a los otros usuarios y sin poner en peligro al equipo. Esto se logra gracias a que el «Patagón» funciona en base a contenedores.
  3. Cómputo por GPU: el «Patagón» basa su poder de cómputo en sus GPUs. Esto lo hace excepcionalmente rápido para tareas altamente paralelizables, y especialmente eficiente para tareas de inteligencia artificial. También lo hace energéticamente eficiente.

Experiencia de usuarios

En sus tres años de funcionamiento el «Patagón» ha atendido los requerimientos de 11 instituciones de educación superior y centros de investigación de Chile, 16 proyectos de investigación, 10 artículos WOS, ocho artículos Scopus o similares y 12 tesis de pregrado/postgrado. Un listado actualizado de estos productos se mantiene público en https://patagon.uach.cl/research

Entre los proyectos que han sido beneficiados con el «Patagón» destaca ANID FONDEF IdeA ID20I10333 «FuSA: Sistema Inteligente para la Detección de Fuentes Sonoras Ambientales», ejecutado por investigadores de los institutos de Acústica e Informática de la UACh.

Para este proyecto se entrenaron de manera paralela modelos de redes neuronales con una gran cantidad de datos, para detección y clasificación de audios y sobre los resultados obtenidos con el uso del «Patagón». El Dr. Víctor Poblete, académico del Instituto de Acústica, resalta entre sus bondades que “permite un gran poder de procesamiento y de manera paralela dispone de una documentación bastante clara, la que ha se ha ido fortaleciendo en el tiempo, gracias al excelente equipo humano que hay detrás del mantenimiento de Patagón y tercero, el trabajo de este equipo ha generado interés en una gran comunidad tanto de estudiantes como de docentes en la que se comparten dudas y experiencias acerca de su uso”.

Por su parte, el Dr. Mauricio Cerda, del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Facultad de Medicina de la U. de Chile, usó el «Patagón» en su proyecto FONDECYT 1221696 «Weakly supervised semantic segmentation through global constraints to minimize training examples in biomedical imaging». Sobre su experiencia como usuario, señala: “Patagón es una infraestructura de supercómputo única a nivel nacional, pues además de las capacidades físicas, la manera en que está organizada entrega gran libertad para configurar el ambiente de trabajo. Esto hace que la implementación de flujos de trabajo se acelere drásticamente. Por ejemplo, en aplicaciones de aprendizaje automático, donde las librerías evolucionan constantemente, el sistema de contenedores autogestionado permite, sin intervención de administradores, usar los avances más recientes del área en nuestros experimentos”.

Misma experiencia es la que tuvo el Dr. Alejandro Figueroa, del Departamento de Informática y Computación de la U. Tecnológica Metropolitana (UTEM), quien ocupó el equipo para la investigación de su proyecto FONDECYT 1220367 «Multimodal Demographics and Psychographics for Improving Engagement in Question Answering Communities».

“Lo más destacable de Patagón es la infraestructura que ofrece en términos de cómputo GPU que se ha mantenido gratuita para los investigadores nacionales. Basado en un sistema de contenedores moderno, es posible que cada investigador trabaje en el servidor disminuyendo el impacto sobre sus colegas. Hasta donde tengo entendido, es la mejor opción que tiene un investigador común y silvestre en nuestro país para poder trabajar con algunos de los modelos más modernos”.

¿Cómo acceder al «Patagón»?

El supercomputador se encuentra disponible para cualquier investigador o tesista (a través de su profesor patrocinante) que lo solicite ingresando a https://patagon.uach.cl/patagon/solicitud

Una vez que se ingresa al enlace se debe completar la información solicitada, adjuntar el formulario completo y firmado, junto con la llave pública ssh del computador que va a entrar. La misma página del supercomputador tiene tutoriales para comenzar a usarlo.

Como recomendación, se recuerda que al igual que otros supercomputadores (incluido el «Leftraru» del NLHPC), el «Patagón» ofrece el recurso computacional, es decir, el hardware. Entonces, todo el uso/procesamiento/análisis del software queda en manos de cada equipo de investigación. El único requisito de conocimiento técnico es que al menos una persona del grupo de investigación sepa sobre Linux, algo estándar en los supercomputadores.

Proyecto reutiliza residuos del salmón para mejorar alimentos de manera natural

Investigadores de la Universidad Técnica Federico Santa María y de la U. de Chile pretende valorizar los esquelones del pez generados en las líneas de producción de filetes y generar calcio natural para alimentos.

Un proyecto realizado entre investigadores de la Universidad Técnica Federico Santa María y la U. de Chile, busca valorizar el descarte de la industria salmonera, particularmente aquel proveniente del esquelón del pez, a través de un proyecto del Programa Investigación Asociativa (PIA) y financiado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo de Chile (ANID).

Los autores del proyecto han trabajado mediante la solubilización enzimática de su fracción proteica y la molienda a escala nanométrica de su fracción mineral ósea. De esta forma se obtiene un ingrediente rico en propiedades funcionales provenientes del esquelón. Esta primera instancia en formato mixto fue organizada con el fin de contextualizar hacia dónde apunta la industria alimentaria y orientar así sus esfuerzos para mantener una producción de alimentos de manera sostenible y responder a la creciente demanda de los consumidores por nuevos alimentos beneficiosos para la salud con el menor riesgo de producir efectos adversos.

Para el investigador, Dr. Pedro Valencia de la USM, “este proyecto nos permite expandir nuestro rango de acción desde la producción de ingredientes, donde aplicamos nuestros conocimientos acerca de bioprocesos, tratamientos térmicos y conservación de alimentos, hacia las siempre necesarias pruebas de biodisponibilidad, bioactividad y propiedades sensoriales en sistemas in vitro e in vivo”.

La iniciativa busca dar valor agregado a un subproducto de la industria del salmón y mejorar la calidad general de los filetes producidos de su carne, incorporando calcio natural. Su desarrollo contempla la adquisición de tecnología especializada como “superfine” wetmilling system” y cuenta con un equipo multidisciplinario de investigadores pertenecientes a la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, orientada principalmente a las pruebas de aceptabilidad y la bioabsorción de calcio y, al Departamento de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad Técnica Federico Santa María, con miras principalmente al desarrollo del proceso.

Problemática existente y posible solución

La industria procesadora de alimentos no está ajena al concepto de desarrollo sostenible, que promueve una actividad de transformación de recursos considerando un efecto armonioso entre el impacto ambiental, la viabilidad económica y los efectos sociales. En este sentido la industria de alimentos debe, en general, minimizar la eliminación de residuos, especialmente aquellos que poseen un valor molecular igual o mejor que el del producto principal.

Por su parte, el investigador de la Universidad de Chile, Dr. Manuel Ruz señaló que esta investigación “compatibiliza tanto el acercamiento biológico, como de procesos al problema bajo investigación, lo que incrementa las probabilidades de transferir el conocimiento adquirido a soluciones concretas que beneficiarán a la población”, destacó.

El desarrollo de alimentos funcionales tiene varios desafíos tecnológicos, de marketing y regulatorios para obtener alimentos nutritivos o promotores de la salud, rentables, convenientes y atractivos para los consumidores. Estos, más allá de los complementos nutracéuticos, actualmente buscan comer sano y disfrutar a la hora de alimentarse.

La investigadora Dra. Paula Jiménez al referirse al estudio señala que éste apunta a dos temáticas de investigación actualmente en auge. “Primero, la valorización de un residuo de la industria salmonera como un potencial ingrediente que aporte calcio en alimentos procedentes de la misma industria, en acuerdo con una economía circular. Y, en segundo lugar, el proyecto genera un ingrediente natural muy demandado hoy por la gran mayoría de los consumidores y que puede incorporarse a los alimentos presentando atributos sensoriales adecuados”, explicó.

Por su parte, el académico de la USM, Dr. Sergio Almonacid, enfatizó que este “proyecto abraza plenamente los objetivos del Desarrollo Sostenible que permite satisfacer las necesidades actuales sin comprometer los recursos y las posibilidades de las futuras generaciones. Esta iniciativa aborda la sostenibilidad incluyendo equilibradamente los ámbitos social, económico y ambiental. Se pretende obtener un producto de densidad nutricional mejorada, que puede ser comercializado a mayor precio, considerando a la vez, productos adicionales de menor valor para la llegada masiva. La densidad nutricional se mejora mediante la inclusión de calcio, mineral deficitario en la dieta de la sociedad actual”.

Cabe destacar que el trabajo académico cuenta con la colaboración de una red internacional de investigadores provenientes de las siguientes instituciones: del Seafood laboratory y el Food Innovation Center de Oregon State University, para la aplicación de la tecnología de molienda superfina y para el test de marketing del producto filete de salmón buena fuente de calcio; del Department of Agricultural and Biological Engineering, Cornell University, para la optimización del proceso de inyección de marinado; del Seafood AREC/Departmentof Food Science and Technology at Virginia TechUniversity, para el estudio técnico-económico del proceso mejorado; y del Section of Nutrition, Department of Pediatrics, School of Medicine University of Colorado, para el uso de isótopos estables en la evaluación del metabolismo mineral.

¿Cómo la IA pondrá la sostenibilidad en acción en 2023?

Por Tonny Martins, Presidente y Technology General Manager, IBM América Latina

Los líderes empresariales se enfrentan a presiones cada vez mayores por mejorar la transparencia y proactividad alrededor de la sostenibilidad por parte de sus juntas directivas, inversionistas, clientes y empleados. De hecho, la sostenibilidad ocupa un lugar destacado en las agendas corporativas. Prácticamente la mitad (48%) de los CEOs de todo el mundo dicen que es una de sus principales prioridades, un 37% más que en 2021. La COP27 enfatizó aún más la importancia de transformar los compromisos en acciones, reuniendo a líderes políticos y corporativos de todo el mundo para debatir los temas más importantes sobre el cambio climático.

A medida que nos acercamos a 2023, la expectativa es no solo establecer objetivos de sostenibilidad ambiciosos, sino también de convertirlos en acción. Y ese es un desafío: solo el 23% de los CEOs indican que están implementando estrategias de sostenibilidad transversales en su organización actualmente, y señalan la falta de insights confiables a partir de los datos como uno de los principales obstáculos para hacerlas realidad.

Crear soluciones prácticas para los desafíos de sostenibilidad puede requerir que las empresas realicen inversiones sustanciales en nuevos procesos y tecnologías, como la Inteligencia Artificial (IA). No tengo ninguna duda de que la IA será una gran aliada para las empresas en 2023 en diferentes frentes:

Transformación de los datos en conocimientos para poner los objetivos en acción

Tener mapeados datos de ESG relevantes es fundamental para evaluar el progreso de las operaciones de sostenibilidad. La buena noticia es que hay una gran cantidad de datos en las operaciones de una organización, en áreas como las instalaciones, el consumo de energía, el mantenimiento de activos, la infraestructura de TI y más. Al mismo tiempo, recopilar y entender los volúmenes de datos que se encuentran en diferentes silos de la empresa es una tarea desafiante.

En 2023, los stakeholders exigirán aún más responsabilidad de los líderes por demostrar resultados tangibles en sus empresas. La IA puede ayudar a gestionar, analizar y operacionalizar los datos. Las empresas podrán transformarlos en insights predictivos para evaluar su progreso y compararse con los marcos de referencia de sostenibilidad para priorizar las áreas de mejora. Estos insights serán cruciales no solo para la creación de reportes, sino también para tomar acciones basadas en datos para reducir el impacto ambiental de las operaciones en áreas desde la cadena de suministro, hasta los activos físicos e instalaciones, centros de datos y más.

Creación de cadenas de suministro más responsables

A nivel mundial, el 53% de los líderes empresariales encuestados por IBM tienen previsto invertir para para hacer que la cadena de suministro sea más sostenible y circular. La visibilidad detallada de su cadena de suministros es clave para alcanzar sus objetivos y cumplir con las exigencias regulatorias emergentes de ESG. La capacidad de rastrear los productos desde su origen es esencial para certificar que fueron producidos de una manera ética y sostenible, y los consumidores esperan cada vez esa transparencia. Comprender la huella de carbono también es clave, ya que las emisiones de alcance 3 pueden representar hasta el 90% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero.

El análisis de datos e IA permiten a las organizaciones optimizar los flujos de trabajo y proporcionar esta visibilidad. La IA y la automatización pueden ayudar a los CSCO y sus equipos a recopilar datos, identificar riesgos y reducir el tiempo requerido para rastrear la procedencia de los productos, de días a segundos.

Gestión del impacto de los cambios meteorológicos

El próximo año, las empresas buscarán cada vez más aprovechar los datos meteorológicos y climáticos para abordar los riesgos del clima, y la IA será la clave. Hay una gran cantidad disponible de datos valiosos relacionados al clima, pero las empresas aún no están aprovechando al máximo esta información.

La IA puede desempeñar un papel fundamental en ayudar a las empresas a combatir los efectos del cambio climático. La combinación de IA, datos meteorológicos, climáticos y operativos, facilita la gestión de los riesgos climáticos que afectan las operaciones de negocio y posiciona mejor a las empresas para alcanzar sus objetivos ESG. Por ejemplo, los datos meteorológicos y climáticos consistentes analizados por IA permiten que las empresas identifiquen qué regiones, edificios o activos pueden estar contribuyendo a una cantidad desproporcionada de emisiones de carbono con el fin de priorizar esfuerzos de mejora.

El impacto y la urgencia del cambio climático y ESG se extienden por el mundo empresarial con un enfoque intensificado en la responsabilidad y la acción. Con miras a 2023, la IA puede ser un motor de la sostenibilidad, ayudando a las empresas a adoptar medidas para abordar algunas de las problemáticas más urgentes y crear un futuro más sostenible comenzando desde ahora.

Lost your password? Please enter your email address. You will receive mail with link to set new password.

Salir de la versión móvil