MARIELA NÚÑEZ A. | 1976

En bosques templados del sur de Chile

El universo vegetal susurra apenas
hasta que una tempestad
ponga en acción toda la música terrestre.
Quien no conoce el bosque chileno,
no conoce este planeta.
De aquellas tierras, de aquel barro, de aquel silencio,
he salido yo a andar, a cantar por el mundo.

Pablo Neruda

PROYECTO INVESTIGACIÓN

RESEÑA CURRICULAR

PROGRAMA DOCTORADO

DOCUMENTOS

Aplicando herramientas moleculares y modelos matemáticos

Mariela Núñez actualmente es candidata a Doctor en Ciencias Forestales de la Universidad Austral de Chile. Su trabajo se centra en la investigación de los bosques nativos, aplicando herramientas moleculares y modelos matemáticos que permitan entender los efectos del cambio climático sobre la biodiversidad de los bosques.

Su proyecto de investigación doctoral ha sido financiado con fondos nacionales y extranjeros. En primer lugar la beca CONICYT del Gobierno de Chile para estudios de doctorado y para la realización de tesis doctoral, junto con una serie de otros financiamientos de sus concursos regulares, como becas de asistencia a congresos nacionales y extranjeros y la beca de pasantia en el extranjero que han sido un pilar fundamental para el desarrollo de su doctorado. La Dirección de Postgrado de la Universidad Austral la ha apoyado con becas de pasantía en el extranjero, congresos nacionales e internacionales y con fondos para el término de su tesis doctoral. Junto con ello, el Instituto de Ecología y Biodiversidad la apoyó desde los inicios de su investigación con fondos para los análisis moleculares, viajes a terreno y una de sus primeras visitas a la Universidad de Columbia, Nueva York, para iniciar la construcción del modelo matemático que desarrolló en esta tesis. Estos fondos la ayudaron a conseguir otros fondos internacionales, como la beca de doctorado para investigación en Parques Nacionales, financiada por CANON S.A. y organizada por el Servicio Forestal y la Academia de Ciencias de los Estados Unidos de Norte América. El objetivo de este programa es formar a los mejores y más brillantes científicos en la conservación del medio ambiente y que en la actualidad realizan investigación en Parques Nacionales de América. Durante el 2008 recibió financiamiento de la beca L´Oreal UNESCO, que premia a mujeres que realizan una labor relevante en la Ciencia.

Esta tesis se enmarca en el contexto del Parque Nacional Bosque Fray Jorge, localizado en la Región de Coquimbo, Chile, el que protege no solo al impactante paisaje sino que guarda el secreto de una historia más húmeda con bosques templados pero de hace miles de años atrás. La investigadora nos relata que cuando el clima cambió en la zona hacia semiárido, solo aquellas copas de los árboles en la cima de los cerros, que alcanzaban las neblinas producidas por la evaporación desde el Océano Pacifico, lograron regar a cientos de generaciones de su misma especie y a la vez resguardar una rica biodiversidad de musgos, epifitas, aves y mamíferos, que hoy sólo encontramos a cientos de kilómetros más al sur. Junto con el aislamiento, estos bosques han experimentado de manera natural un lento proceso de fragmentación.

"Los humanos, en tan sólo unas décadas, hemos transformado este paisaje"

En seguida, la doctora (c) reflexiona sobre las razones que la motivaron a investigar y profundizar en este tema. Manifiesta que la biodiversidad de los bosques templados del sur de Chile es el resultado de miles de años de historia, que cuenta sobre terremotos, vulcanismos y cambios climáticos. Nosotros los humanos, en tan solo unas décadas hemos transformado este paisaje, casi eliminando de muchas regiones de Chile estos ecosistemas, desconociendo la multiplicidad de funciones y servicios que aportan a nuestra sociedad, como la regulación de la disponibilidad de agua limpia para consumo humano, productos forestales maderables y no maderables, variadas medicinas, entre otros. Producto de esta degradación, prosigue, los bosques continuos se han transformado en fragmentos más pequeños de diferente área, sin embargo es difícil cuantificar los efectos de esta fragmentación sobre la degradación en la diversidad genética, ya que han pasado muy pocas generaciones para estos árboles que viven más de 200 años. Por esto los bosques relictos de PNFJ son un experimento natural para evaluar que sucede con la biodiversidad de los bosques y en particular con la diversidad genética después de miles de años de cambio climático, aislamiento y fragmentación.

Aextoxicon punctatum (Olivillo / Palo muerto)

Por otro lado, Mariela nos guía sobre sus objetivos más importantes en este proyecto explicando que la baja abundancia de semillas y plántulas en los fragmentos pequeños de bosque del PNFJ del árbol Aextoxicon punctatum, el principal colector de neblina dentro de estos bosques relictos, la inspiró a estudiar la causa de tal patrón. Agrega que para que las poblaciones se mantengan en el tiempo, los individuos adultos deben reproducirse y formar semillas, luego de esto, las aves deben llevar estas semillas a un lugar apto para su germinación y una vez que llegan al suelo esta semilla debe enfrentar una serie de barreras, desde la disponibilidad de agua en el suelo para poder crecer, combatir a los herbívoros que las usan de alimento, ganar un espacio por luz y de esta forma crecer, para finalmente formar flores y frutos que darán origen a las nuevas generaciones. Si los adultos no se reproducen, se detiene el ciclo de la vida.

Entonces su primer objetivo fue conocer la abundancia, ubicación espacial y capacidad reproductiva de los adultos que aportan con la descendencia en fragmentos de distintos tamaños del PNFJ. Luego saber con qué frecuencia las aves, que consumen los frutos, visitaban estos árboles localizados en fragmentos de bosque de diferente tamaño. Paralelamente cuantificó el número de semillas que caen en cada uno de los fragmentos para de esta forma evaluar si llegan más o menos semillas a los fragmentos pequeños. Las semillas dispersadas por las aves mantienen un tejido de la madre desde donde provienen y usando métodos moleculares se puede identificar su composición genética y conocer la ubicación de la madre desde donde viajó y, de esta forma, calcular la distancia que recorrió el ave y estimar el movimiento de genes en un paisaje fragmentado. Con todos estos datos desarrolló un modelo matemático que simula la dispersión de semillas por un ave frugívora en una temporada reproductiva y así intenta predecir a finas escalas espaciales la cantidad y distribución de los nuevos reclutas que darán origen a las nuevas generaciones.

Mariela Núñez en terreno con el zorzal (Turdus falcklandii) una de las aves dispersoras del Olivillo

Mariela Núñez dice que hasta el momento ha encontrado que en los fragmentos de menores tamaños existe una muy baja proporción de árboles hembra productores de semillas. Las aves frugívoras visitan muy poco los fragmentos pequeños y las pocas aves que lo hacen son aquellas que viven en el matorral, entonces las aves sacan los frutos y se las llevan a este hábitat, en donde la semilla se seca y muere. En contraste, en fragmentos más grandes las aves que visitan los árboles son las que viven más asociadas a los bosques y luego de comer semillas de un árbol se introducen en el bosque a buscar más alimento. Usando telemetría ha observado que las aves mientras comen los frutos se mantienen cercanas a los árboles productores de semillas, recorriendo rutas a través del bosque siguiendo la posición de estos árboles semilleros durante la fructificacion. La lluvia de semillas en los fragmentos chicos es casi nula, siendo varios órdenes de magnitud mayor en los fragmentos de mayor tamaño. Mediante análisis molecular ha encontrado que una alta proporción de las semillas estudiadas pertenece a las madres localizadas en el mismo fragmento y solo unas pocas hembras aportan con la mayor cantidad de semillas. Esto quiere decir, explica, que la mayoría de las semillas que caen en los fragmentos de mayores tamaños son hermanas, entonces, no tenemos aportes de diversidad genética desde otras poblaciones. Este proceso que ha durado miles de años podría haber desencadenado que estas poblaciones tengan una composición genética única en Chile y muy diferenciada de las poblaciones del sur. Los resultados de la simulación que predice la lluvia de semillas a finas escalas espaciales, muestran que una alta proporción del área de los fragmentos de bosque de mayor tamaño no recibe semillas. Gracias a este modelo podremos saber donde están esos lugares y así enriquecerlos con plantas propagadas en viveros para asegurar las futuras generaciones de árboles como también su diversidad genética.

Mariela en trabajo de laboratorio
La principal contribución de su investigación tiene el propósito de generar información clave que sirva para la conservación de la diversidad genética de los relictos de bosque del Parque Nacional Bosque Fray Jorge.

La flora de Chile ha migrado varias veces de norte a sur y viceversa dependiendo del clima en la región. Estos procesos duran miles de años, sin embargo sabemos que el clima está experimentando cambio acelerados e impredecibles, pero en contraste al periodo de las glaciaciones y deglaciaciones, los sitios en donde las especies de plantas podrían migrar ya están ocupados por los humanos. Además no sabemos si los pocos bosques nativos que van quedando en las zonas con mayor biodiversidad serán capaces de enfrentar estos cambios.

Por esto me interesa conocer y rescatar la diversidad genética de aquellas especies del bosque templado que habitan actualmente en el extremo norte, que han podido resistir la baja disponibilidad de agua desde un cambio de clima histórico de húmedo a semiárido. Me interesa conocer los mecanismos que utilizan para lograr resistir a estas condiciones. Si se cumplen las actuales predicciones de cambio climático para la zona central de húmedo a más seco, me gustaría ayudar al bosque a migrar trayendo estos individuos más resistentes a la sequía hacia el sur.

Es por esto que mi proyecto postdoctoral intentara evaluar las características que permiten que estos genotipos relictos del bosque templados aislados en el norte sean o no más resistentes a la sequía que los árboles que viven más al sur.
Bosque Relicto, Parque Nacional Bosque Fray Jorge

La investigación científica en general requiere de vocación y perseverancia. Necesitas estar actualizada con los últimos descubrimientos para así construir nuevo conocimiento en base a lo ya estudiado. La investigación en ecología de bosques también requiere de un espíritu aventurero, ya que debes programar excursiones a los bosques que duran varias semanas y generalmente organizar a un grupo de gente que va contigo a tomar datos. Los días son escasos por lo que se debe optimizar el trabajo de terreno para tener los datos esperados. Sin embargo una vez que obtienes tus datos y descubres como funciona una parte de estos ecosistemas y de qué forma lo puedes ayudar para que se conserven en el tiempo, sientes una gran satisfacción. Estoy segura que los bosques nativos llegaran a ser reconocidos por nuestra sociedad como de gran importancia y mientras los tomadores de decisiones no se den cuenta de su valor para Chile, nosotros debemos trabajar para asegurar su permanencia en el tiempo.

Por otra parte en un mundo globalizado, la educación también está siendo cada vez más abierta. En este sentido fortalecer los convenios con universidades extranjeras para que los estudiantes de nuestras universidades hagan pasantías en el extranjero, tomen cursos y comiencen las redes con gente de otros países en sus temas de interés es clave para el futuro. Con los avances en tecnología y las facilidades que existen hoy para viajar por todo el mundo, pienso que los programas de postgrado de Chile se pueden complementar con pasantías cortas para aprender determinadas técnicas y luego volver a aplicarla en las tesis de doctorado que ayuden a incrementar el conocimiento de nuestros sistemas naturales.

Creo que es urgente que el estado invierta una fuerte cantidad de dinero en apoyar y fortalecer los programas de postgrado en Chile, por ejemplo a través del subsidio para la renovación de la planta académica de las universidades y la creación de modernos laboratorios, sobre todo en regiones. Si las universidades de regiones ofrecen buena infraestructura y buenos laboratorios, los científicos de buena calidad van a tener como una opción válida desarrollar su carrera en estos lugares y así descentralizar.
Parque Fray Jorge, IV Región de Coquimbo

Mi programa de Doctorado en Ciencias Forestales es único en Chile y además es relativamente nuevo. Las falencias que pueda tener en sus inicios han sido suplidas por una alta flexibilidad para que yo construya mi propio doctorado e interactúe con científicos de otras universidades nacionales y extranjeras e institutos de investigación. Esto me ha abierto las puertas para trabajar en laboratorios equipados con tecnologías de última generación de otras universidades de la Red Cruz del Sur, como el Laboratorio de Diversidad Molecular de la Pontificia Universidad Catolica de Chile y de esta forma lograr el principal objetivo que es desarrollar exitosamente mi tesis doctoral. De esta forma las falencias se transforman en redes de cooperación y beneficios para todos. En cuanto al financiamiento nunca me ha faltado y creo que la principal razón fue que siempre pensé en grande, deje que mis ideas fluyan y primero pensé como lograba responder la gran pregunta y en segundo lugar como lo financiaba. En este sentido hubo mucha gente que me dijo que estaba loca y que no lo lograría, pero también existieron unos pocos que creyeron en mí y me apoyaron siempre. Creo que mi formación doctoral ha sido sólida, he tomado cursos dentro de mi universidad, en otras universidades de Chile y el mundo, he asistido a diversos congresos nacionales e internacionales, reuniones científicas, pasantías, etc. La segunda vez que visite la Universidad de Columbia, Nueva York, asistí durante un semestre a un curso de doctorado sobre modelamiento matemático y nunca sentí que manejaba menos conceptos que mis compañeros, al contrario, muchas veces ellos me admiraban por el conocimiento que yo manejaba y por el alto grado de solidez de mi proyecto de tesis doctoral.
Mariela en los bosques

La Universidad Austral de Chile está inmersa en un entorno maravilloso, una ciudad donde puedes vivir con una buena calidad de vida para sus habitantes, sin contaminación en el aire y agua con rico sabor, donde puedes andar en bicicleta y el corto viaje a la universidad es parte de un paseo agradable con una constante belleza escénica. Lo más preciado para quienes estudiamos la naturaleza es que posee laboratorios naturales a su alrededor, a corta distancia podemos llegar a bosques nativos en buen estado de conservación. La infraestructura esta día a día siendo renovada, pero hay que dar un paso más ahora en equipamiento de alta tecnología para los laboratorios y renovación de la planta académica que ya cumplió su ciclo en la universidad.

Nuestro país posee diversas riquezas en materias de recursos naturales y nuestra economía depende de ellos, desde la minería, los recursos marinos, la energía de los volcanes, el sol del desierto, las grandes reservas de agua de los glaciares, los bosques nativos que proveen de madera y otros servicios y muchos otros más. Sin embargo queda mucho por hacer en términos de investigación ya que no existe otro lugar como Chile y cualquier idea de investigación sobre nuestros recursos naturales probablemente sea pionera en el mundo. Para hacer investigación científica y ser especialista en cualquiera de sus recursos naturales necesitas estar en Chile, conocer cómo funcionan los sistemas ecológicos y también entender el uso histórico y actual que la sociedad hace de ellos para dar a conocer a esa misma sociedad los resultados de nuestras investigaciones y de esta forma cambien sus prácticas y sean más respetuosas con el medio ambiente. En mi caso, para ser especialista en ecología de los bosques nativos debo estar aquí, ya que solo existen en Chile.

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