- El tesista doctoral de la UCN, Mauricio Medina realizó una pasantía científica en Italia, donde desarrolló análisis hidroquímicos e isotópicos para fortalecer el estudio de los salares de Gorbea e Ignorado.
Comprender cómo funcionan los
sistemas salinos ácidos del norte de Chile requiere estudiar su origen y
evolución, los procesos de evaporación y mezcla, la interacción entre el agua y
las rocas y su relación con las comunidades microbianas capaces de desarrollarse
en estos ambientes extremos.
Este es uno de los desafíos
que aborda Mauricio Medina, tesista doctoral del proyecto Anillo Talackutur
Lithium Bio-R y estudiante del Doctorado en Ciencias mención Geología de la
Universidad Católica del Norte, quien desarrolla su investigación bajo la
dirección del Dr. Francisco Remonsellez, director del proyecto.
Como parte de su formación
doctoral, el investigador realizó una pasantía científica de aproximadamente
dos meses en Europa, cuyo objetivo fue desarrollar análisis hidroquímicos e
isotópicos en laboratorios especializados y establecer nuevas redes de colaboración
internacional para fortalecer el estudio de los salares altoandinos.
Su recorrido comenzó en España, donde participó en el Congreso Ibérico de Aguas Subterráneas y presentó un trabajo asociado a su tesis doctoral. Posteriormente, se trasladó a Italia para desarrollar actividades científicas en el Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Florencia y en el laboratorio de isotopía del Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología (INGV), en Nápoles.
Reconstruyendo la historia de
las aguas de los salares
La tesis doctoral busca
generar un modelo ecohidrogeológico conceptual de los salares de Gorbea e
Ignorado, con especial interés en comprender cómo las comunidades microbianas
se correlacionan con los procesos hidrogeoquímicos presentes en estos sistemas.
Durante su estadía
internacional, Mauricio realizó análisis de isótopos estables del agua,
particularmente oxígeno y deuterio, información que permite reconocer procesos
como evaporación y mezcla entre los diferentes cuerpos de agua de la zona de
estudio.
También se determinaron
concentraciones de sílice y boro mediante espectrofotometría. La sílice aporta
información sobre la interacción agua-roca, mientras que el boro puede ser
utilizado como trazador de procesos geotermales e hidrotermales.
La segunda etapa de la
pasantía se desarrolló en Nápoles, en el laboratorio de isotopía del INGV,
donde se determinaron las razones isotópicas de estroncio mediante la técnica
TIMS (Thermal Ionization Mass Spectrometry).
El estroncio permite
investigar las potenciales fuentes de los solutos presentes en las aguas,
mediante la comparación entre las muestras de los salares y las rocas
volcánicas de los edificios aledaños. Esta información complementa la entregada
por los isótopos de oxígeno y deuterio.
De esta manera, la combinación de diferentes herramientas isotópicas permite abordar distintas dimensiones de una misma pregunta: ¿de dónde provienen las aguas y sus componentes, y qué procesos han experimentado antes de alcanzar las condiciones que actualmente observamos en estos salares?
Del Salar de Gorbea a
laboratorios especializados en Europa
Las muestras fueron preparadas
inicialmente en Chile y posteriormente enviadas a Italia. Una vez en los
laboratorios, Mauricio recibió capacitación en los protocolos asociados al
funcionamiento de los equipos y participó directamente en la preparación y análisis
de las muestras.
En Nápoles trabajó junto a la
Dra. Ilenia Arienzo, encargada del laboratorio de isotopía del INGV, quien lo
capacitó en las diferentes etapas necesarias para la utilización de TIMS.
En Florencia, en tanto,
colaboró con el Dr. Franco Tassi y la candidata a doctora Francesca Amico, con
quienes tuvo la oportunidad de discutir los datos obtenidos y proyectar nuevas
líneas de colaboración. También trabajó junto al Dr. Francesco Cappecchiacci en
la determinación de los isótopos estables del agua.
“Sin duda esta actividad fue muy gratificante, ya que me permitió adquirir una nueva competencia sobre técnicas analíticas”, señala Medina.
Primeros resultados: un salar
marcado por fuertes gradientes
Los análisis forman parte de
una base de datos más amplia que busca caracterizar el funcionamiento de los
salares de Gorbea e Ignorado.
Los resultados preliminares
muestran características especialmente interesantes en el Salar de Gorbea,
donde se observa un marcado gradiente de acidez y salinidad. Las aguas del
sector norte corresponden a sistemas ácidos y salobres, mientras que las de la
zona central presentan condiciones ultra ácidas e hipersalinas.
También se han identificado
variaciones en las concentraciones de sulfato y cloruro disueltos, sugiriendo
la existencia de distintos procesos que controlan la presencia de estos
compuestos.
“Hasta el momento, las
concentraciones de sulfato en el sistema me generan interés, ya que este
compuesto podría estar asociado a disolución de minerales, aportes volcánicos
y/o hidrotermales, como también a la actividad de comunidades microbianas
asociadas a los compuestos del azufre”, explica Medina.
Precisamente, esta posible interacción entre los componentes geológicos, hidroquímicos y biológicos constituye uno de los aspectos centrales que la investigación doctoral buscará abordar en sus siguientes etapas.
Conectar hidrogeoquímica y
microbiología
El siguiente desafío será
correlacionar la base de datos hidrogeoquímica con la diversidad microbiana
presente en estos salares.
Los resultados permitirán
estudiar las posibles fuentes de los solutos que ingresan al sistema, evaluar
la influencia de la evaporación y otros procesos sobre las aguas y analizar
cómo estas condiciones se relacionan con la presencia y distribución de diferentes
comunidades microbianas.
Esta mirada integrada se
vincula directamente con uno de los pilares científicos de Talackutur Lithium
Bio-R: comprender la diversidad microbiana funcional de estos ambientes
extremos y las condiciones ambientales y geoquímicas bajo las cuales se
desarrollan.
En este contexto, los salares de Gorbea e Ignorado constituyen verdaderos laboratorios naturales donde convergen condiciones extremas de acidez, salinidad, variada composición química y actividad biológica. Comprender las relaciones entre estos componentes permitirá avanzar hacia una caracterización más integral de estos ecosistemas, en un contexto de conservación y de reconocimiento de su diversidad biológica.
Una pasantía que abre nuevas
colaboraciones científicas
La experiencia permitió
fortalecer la internacionalización de la investigación doctoral y establecer
redes de colaboración que continuarán más allá de la estadía.
Una de las proyecciones
concretas surgió de la colaboración establecida en Florencia, donde las
discusiones científicas con investigadores del equipo anfitrión dieron paso a
la planificación de un artículo científico que integrará los resultados
hidroquímicos obtenidos hasta la fecha.
Para Mauricio, la experiencia significó mucho más que acceder a nuevas técnicas instrumentales. “La pasantía me permitió generar una red de colaboración científica importante, donde pude aprender a usar nuevas técnicas analíticas, como también proyectar futuras colaboraciones en trabajos científicos y publicaciones. Sin duda fue una muy bonita experiencia, donde logré tener una experiencia académica enriquecedora, como también cultural”, destaca Medina.
La estadía representa así un
nuevo avance en su formación como investigador y en el desarrollo de su tesis
doctoral, pero también refleja uno de los objetivos fundamentales de proyectos
colaborativos como Talackutur Lithium Bio-R: formar capital humano avanzado,
fortalecer capacidades científicas y generar redes nacionales e internacionales
para abordar de manera interdisciplinaria los complejos sistemas ambientales
del norte de Chile.
Desde los salares altoandinos
hasta laboratorios especializados en Europa, la investigación de Mauricio
Medina continúa avanzando para comprender cómo agua, roca, procesos geoquímicos
y microorganismos se conectan en algunos de los ambientes más extremos y
singulares del territorio chileno.