Conoce el proyecto FIA que buscó predecir el comportamiento de las plagas agrícolas

Un ejemplar de chanchito blanco (Pseudococcus sp.), una de las plagas agrícolas más importantes en Chile.

A simple vista, un chanchito blanco (Pseudococcus sp.) no parece un ser demasiado amenazante. Con un tamaño no superior a los 4 milímetros, difícilmente podría considerarse algo más que una molestia para el ocasional dueño de planta que sufre, cada cierto tiempo, el arribo de estos pequeños insectos a su manto de Eva favorita. 

Pero en número suficiente, estos inquilinos pueden llegar a convertirse en un verdadero azote para las plantas de un jardín, y en el caso del agro chileno, en una de las principales plagas que afectan hoy a este importante sector productivo. 

Esa fue la conclusión a la que llegaron los autores de un proyecto financiado por FIA que, a lo largo de 5 años, se propuso identificar las plagas más dañinas para la agricultura nacional y crear modelos que permitieran predecir el comportamiento de estas plagas bajo distintos escenarios de cambio climático.

El proyecto, denominado “Desarrollo de modelos fisiológicos para plagas de importancia de la agricultura chilena bajo escenarios climáticos actuales y futuros”, fue encabezado por los investigadores del Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad (CAPES) Francisco Bozinovic (fallecido en enero de 2023) y Sergio Estay, y contó con la participación de académicos de las universidades Católica, Austral, de Talca y de Concepción, además de miembros del sector público y privado.

“La iniciativa nació como un intento por desarrollar modelos fenológicos y de abundancia para algunas plagas importantes de la agricultura chilena” cuenta Estay. “Estos modelos fenológicos”, explica, “son modelos matemáticos que combinan datos climáticos y fisiológicos para predecir el comportamiento de ciertas poblaciones de organismos (en este caso, insectos) a distintos niveles de temperatura” y, con esa información, mejorar el manejo y control de estas plagas a futuro. 

“Tener a disposición un modelo fenológico para una plaga específica permite al agricultor una mejor gestión de las acciones de control como las oportunidades de aplicación de insecticidas, maximizando su efecto y, a la vez, minimizando su uso” añade Grisel Cavieres, investigadora CAPES, académica de la Universidad de Concepción y una de las ejecutoras del proyecto. “Sin embargo, no todas las especies de insectos-plagas cuentan con un modelo fenológico disponible”.

Este era el caso de dos especies de chanchito blanco (Pseudococcus viburni y Pseudococcus longispinus, también conocida como cochinilla) identificadas por los investigadores como especies susceptibles de ser criadas, y estudiadas, en el laboratorio, de modo de obtener de ellas las variables fisiológicas (específicamente, de rendimiento y tolerancia térmica) que permitieran determinar sus respuestas frente a escenarios futuros de cambio climático.

La dictadura de la temperatura 

La temperatura controla la tasa de desarrollo de muchos organismos. Las plantas y los animales invertebrados, incluidos los insectos y gusanos, requieren una cierta cantidad de calor para desarrollarse de un punto a otro en sus ciclos de vida. A esta medida de calor se le conoce como tiempo fisiológico, y se expresa en unidades conocidas como “grados días acumulados” (GDA). El tiempo fisiológico proporciona una referencia común para el desarrollo de estos organismos, pues en el caso de los animales ectotermos, la cantidad de calor necesaria para completar su ciclo de vida (de huevo a ninfa, de ninfa a pupoide, y de pupoide a macho adulto, por ejemplo) no varía.

Lo que sí varía, es la temperatura ambiental. Es por esto que el cambio climático, con sus fluctuaciones térmicas y eventos de calor cada vez más extremos, ha ido alterando considerablemente el desarrollo y ecología de estos organismos a lo largo del tiempo, afectando de este modo su control por parte de los agricultores. 

El ciclo de vida del chanchito blanco (P. viburni) estimado en grados días acumulados (GDA).

Conocer el tiempo fisiológico de los insectos-plaga —esto es, la temperatura necesaria para su desarrollo y el tiempo que le toma al insecto alcanzarlo— permite a estos agricultores, por una parte, ser mucho más eficiente al momento de aplicar, por ejemplo, un tratamiento insecticida, ya que ciertos estadíos son más susceptibles o vulnerables que otros, y por otra, anticipar de mejor manera sus estrategias de control de plagas ante potenciales cambios en la temperatura producto del cambio climático.

Pero, ¿cómo se comienza a acumular grados días? “Generalmente se utiliza un evento biológico llamado biofix, que es un suceso específico que corresponde a la primera captura de un insecto adulto en una trampa, o también se puede utilizar el cronofix, que es un evento fenológico, como por ejemplo la floración de un arbusto como el arándano, que es de interés comercial en nuestro país y al cual P. viburni está asociado” explica Estay.

Una guía para el futuro

Usando un modelo lineal para cada estadio de madurez y para el ciclo completo tanto de P. viburni como de P. longispinus, los investigadores pudieron predecir los tiempos de desarrollo (expresados en GDA) de ambas especies. 

Con esta información, los investigadores construyeron mapas de riesgo que relacionan la temperatura en todo Chile central con el número de generaciones de cada plaga que se esperan en cada zona. Estos mapas fueron desarrollados para las condiciones actuales y bajo algunos escenarios de cambio climático.

Los mapas de riesgo generados por el proyecto permitirán conocer el estado de desarrollo y la abundancia potencial de las poblaciones de P. viburni y de P. longispinus de acuerdo a la temperatura estimada para cada zona del país.

Tanto los modelos desarrollados durante la ejecución del proyecto como los mapas de riesgo elaborados, alimentarán la Red de Pronóstico Fitosanitario, RPF, del SAG, que es un conjunto de herramientas que permiten modelar y pronosticar la acumulación térmica diaria para diferentes áreas agrícolas, con el objetivo de alertar y sugerir momentos oportunos de monitoreo y control fitosanitario. “De esta manera, los resultados quedarán de manera gratuita a disposición de los servicios públicos del área agrícola, empresas exportadoras, productores de frutas, y pequeños y medianos agricultores” explican en el proyecto.

La RPF a su vez, se alimenta del Sistema Agrometeorológico, el cual recibe información diaria de estaciones meteorológicas autónomas, de diferentes redes público-privadas, que luego se enfoca en modelar y pronosticar la acumulación térmica diaria acorde a los parámetros biológicos de cada plaga. 

“Esperamos que estos modelos puedan tener impacto en la eficiencia en el manejo de estas plagas, ya sea disminuyendo su impacto (daño, pérdidas y perjuicio) en los cultivos como reduciendo el uso de agroquímicos. Sin embargo, la adopción de estas estrategías y su transferencia al público final es un trabajo en progreso y que necesita tiempo para su concreción” alude Grisel Cavieres.

Junto con estos productos, el proyecto también generó una serie de cápsulas audiovisuales orientadas a pequeños y medianos agricultores, donde se aborda la importancia y utilidad de implementar los modelos de grados días para optimizar el control de plagas en el campo. Las cápsulas están disponibles en el canal de YouTube de CAPES

Fuente: Comunicaciones CAPES

Los hitos y lecciones de SUFICA, el proyecto que llevó la fruticultura sustentable al centro de Brasil

Un grupo de investigadores chilenos, brasileños y británicos trabajó durante 5 años en un proyecto que buscó promover prácticas de intensificación ecológica en una zona de Brasil altamente afectada por la actividad humana, en un intento por replicar un nuevo enfoque de producción agrícola en un contexto latinoamericano.

La Caatinga, al noreste de Brasil (Crédito: Nadia Rojas).

Al noreste de Brasil, en un territorio que comprende cerca del 10% del área total del país, se encuentra la Caatinga. Esta ecorregión, llamada así por el tipo de vegetación que la cubre (caatinga viene del tupí “kaatinga” o “bosque blanco”), es un bioma único en el mundo, caracterizado por una flora desértica especialmente adaptada a ambientes secos, y compuesta por una rica diversidad de árboles, arbustos y matorrales, muchos de los cuales sólo se encuentran en esta parte del globo.

Es allí, también, donde cientos de agricultores frutícolas del valle de São Francisco hacen su vida bajo las inclemencias de este entorno semiárido, transformando, a su paso, la estructura, funcionalidad y biodiversidad de este magnífico ecosistema, amenazado por la actividad agrícola y el aumento de la sequía a causa del cambio climático.

Se estima, por ejemplo, que entre 1990 y 2010, una décima parte de este territorio —alrededor de 90 mil kilómetros cuadrados— se perdió a causa de la agricultura, la actividad forestal y la continua expansión urbana a la que se ha visto sometida, afectando a las 500 especies de aves y 1.000 especies de plantas —31% de ellas endémicas— que habitan la región.

Para hacer frente a este problema, un grupo de investigadores internacionales liderado por académicos de la Universidad de East Anglia, en el Reino Unido, creó SUFICA, un consorcio que buscó mejorar la sostenibilidad de la fruticultura que se realiza en el valle, un esfuerzo de 5 años que hoy llega a su fin con excelentes y prometedores resultados.

Conversamos con Eduardo Arellano, investigador CAPES y director del capítulo chileno de este proyecto pionero, para rememorar los principales hitos que marcaron el trabajo en la región y las lecciones que dejó SUFICA para el futuro de la investigación en agroecología y el desafío de contar con alimentos producidos —y consumidos— de manera sustentable con el medio ambiente.

Intensificación ecológica en ambientes semiáridos

Una de las aristas del proyecto fue la instalación de dispositivos para el monitoreo de fauna (en este caso reptiles) bajo los cultivo. Las mallas (al fondo de la foto) buscan guiar el paso de los animales por la lámina de concho monitoreada por la cámara trampa.

“Fruticultura Sostenible en la Caatinga” (o SUFICA, por sus siglas en inglés), nació en 2018 a partir de un llamado conjunto de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo de Chile (ANID) y el programa Newton Fund del Reino Unido para el levantamiento que proyectos de investigación asociativos entre investigadores del Reino Unido y de Chile que contribuyesen al desarrollo económico y al bienestar de otros países de la región bajo el tema de “Nexos Energía-Alimentos-Agua-Medio Ambiente”. Esto, nos cuenta Eduardo, permitió crear un proyecto multidisciplinario y global que abarcó toda la cadena de producción involucrada en la elaboración de agro-alimentos, desde la producción en el huerto hasta la venta en supermercados de Inglaterra.

¿En qué consistió el proyecto SUFICA y cómo nació esta colaboración?

“El proyecto es un consorcio de investigación internacional, conformado por investigadores de Brasil, Inglaterra y Chile, que buscó mejorar la sustentabilidad de la producción frutícola en áreas de prioridad para la biodiversidad, como son la zona semiárida de la Caatinga en Brasil y la zona central de Chile. En el proyecto se plantearon diversos desafíos sobre cómo potenciar el aporte de los predios a los servicios ecosistémicos, de modo de contar con alimentos que no impactarán negativamente en la biodiversidad de los lugares donde eran producidos”. 

La colaboración, añade Eduardo, fue una respuesta a las recientes señales del mercado en el sector agroalimentario, especialmente en Europa, para que los agricultores tomarán medidas para promover la biodiversidad.

“El proyecto incorporó la cadena completa de suministro de fruta, desde agricultores en Chile y Brasil hasta cadenas de supermercados (Waitrose) en Inglaterra, además de una plataforma nacida desde la industria que busca desarrollar métricas para la agricultura sustentable con uso a nivel predial de zonas semiáridas y mediterráneas”.

¿Cuáles fueron las principales áreas de estudio/trabajo?

“La investigación se centró en el estudio y promoción de los servicios ecosistémicos que mejoraban la producción de los frutales —polinización, almacenamiento de carbono y regulación del flujo de agua— y la evaluación de los beneficios que estos servicios traen a los mismos agricultores”, muchos de ellos, comenta Eduardo, reticentes a abandonar las técnicas tradicionales a favor de prácticas más amables con los entornos naturales.

El proyecto co-diseñó junto a productores y empresas exportadoras internacionales una serie de innovaciones basadas en la naturaleza en huertos frutales intensivos. “Estas innovaciones”, explica el también académico de la Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal de la Universidad Católica, “generan múltiples beneficios ambientales, al tiempo que mejoran la rentabilidad de los predios a través de un mejor rendimiento o calidad y una reducción de insumos (agua y agroquímicos)”.

El enfoque, denominado “intensificación ecológica”, se ha mostrado prometedor en Europa y América del Norte, pero no había sido probado experimentalmente en ambientes tropicales semiáridos.

Una red sustentable para el futuro

Luego de 5 años de trabajo, ¿cuáles son los principales resultados y conclusiones a las que llegaron?

“Antes que todo, SUFICA nos permitió formar una red de investigadoras e investigadores, productores, asesores y exportadores de los tres países involucrados, con la realización de 8 talleres en Chile y Brasil, además de la instalación de pilotajes con agricultores que buscaban potenciar las acciones de intensificación ecológica en sus predios”.

“El principal resultado fue el aprendizaje del proceso de co-creación, donde se unió a investigadores y agricultores en busca de la priorización y adaptación de las mejores técnicas de intensificación ecológica en sus predios frutícolas. Además, se validó la herramienta online para gestionar la biodiversidad predial, para fruticultura de zonas mediterráneas”.

Una de las conclusiones principales, es que aún existen grandes brechas entre las actividades de los fruticultores y los objetivos globales de sustentabilidad. Si bien se entiende lo que se debe hacer en cuanto a acciones de intensificación ecológica que promuevan la biodiversidad, existen barreras culturales y sociales que dificultan o impiden la aplicación de estas prácticas. Para superar estas brechas se requerirá de incentivos, como los existentes en las políticas europeas”.

¿Qué productos de transferencia o divulgación dejó este proyecto? 

“A nivel de transferencia, se realizaron seminarios en Brasil y dos seminarios en Chile sobre avances del proyecto, acciones de intensificación ecológica y de adaptación y mitigación para el cambio climático. Tuvimos, además, dos seminarios de cierre en Chile, uno en Santiago y otro en Rancagua, los cuales contaron con una alta asistencia y participación”.

“En cuanto a divulgación, se generaron una serie de boletines (o booklets) y manuales en portugués o español, que describen en detalle la biodiversidad de la región a través de sus aves, mamíferos, fauna del suelo, flora e insectos, además de un manual de prácticas agrícolas de bajo impacto. Participamos, asimismo, en webinars y cursos online”.

“Finalmente, en lo que se respecta a producción científica, ya hemos publicado 4 artículos científicos y estamos en el proceso de cerrar las publicaciones de varios más asociados a distintos aspectos de biodiversidad en agricultura”, remata el investigador.

Junto a Arellano, el proyecto también fue liderado por Lynn Dicks, de la Universidad de Cambridge (UK), y contó con la participación de Fabiana Oliveira da Silva, Kátia Siqueira, Patricia Rebouças, Lúcia Kill y Vinina Silva Ferreira como co-investigadoras; Andrés Muñoz-Sáez (CAPES) y Liam Crowther como investigadores posdoctorales; Natalia Zielonka como estudiante de doctorado; Nadia Rojas como asistente de campo, además de Gonzalo Neira y Xavier Baudequin como miembros representantes de la industria.

Alcances y desafíos

¿Cuáles son los alcances de este proyecto en términos de sus aplicaciones futuras en agroecosistemas?

“Este proyecto refuerza uno de los objetivos más importantes de la Línea de Intensificación Ecológica de nuestro Centro, que es la identificación y transferencia de acciones que potencien servicios ecosistémicos y la biodiversidad. Generamos información relevante para sistemas frutícolas de Chile y Brasil sobre el potencial de adaptar recomendaciones de manejo que se implementan principalmente en el hemisferio norte”. 

“Además, la adaptación de la herramienta Cool Farm Tool para sistemas frutícolas permitirá a los productores identificar acciones y generar reportes de biodiversidad predial. Este es uno de los puntos más relevantes, porque la biodiversidad tiene aspectos muy locales que deben ser validados”.

¿Qué aprendizajes y lecciones obtuvieron de este proyecto, más allá de esos resultados?

“Una parte importante de la ejecución de SUFICA fue en plena pandemia Covid-19, por lo que la ejecución del proyecto fue un permanente desafío debido a que incorporaba viajes, trabajos de implementación y monitoreos en campo tanto en Brasil como en Chile. Finalmente, la colaboración e interés de los agricultores y los investigadores permitió sacar adelante los objetivos”.

“Para nosotros, el aprendizaje fue la inducción a redes internacionales de investigación en biodiversidad y agricultura mediante un proyecto de gran envergadura, que funcionaba en tres idiomas y que consideraba una gran diversidad de actores. Aprendimos sobre la realidad de los agricultores en Brasil en las zonas semiáridas de la Caatinga y como los mercados globales de fruta influencian las decisiones que toman los agricultores”.

Finalmente ¿qué pendientes dejó este trabajo para investigaciones futuras?

“Dentro de las acciones que se probaron se implementaron ensayos de cultivos de cobertura y perchas para rapaces. Se trabajó y avanzó en los diseños e implementación y se logró un monitoreo inicial, dejando pendiente las evaluaciones del efecto de estas intervenciones sobre la producción frutícola a largo plazo”.

“Gracias al proyecto, se conformó una red de colaboración de investigadores y estudiantes de la Universidad de Cambridge, Universidad de East Anglia, PUC, Universidad de Sergipe, Universidade Federal de Bahía y la Universidad del Valle de San Francisco, la que esperamos poder mantener en forma activa a través de otras iniciativas de carácter internacional”.

Texto: Comunicaciones CAPES

Columna de Rafael Larraín, investigador CAPES: «Dependemos de los suelos»

A continuación, reproducimos íntegra la columna del investigador CAPES y académico de la P. Universidad Católica de Chile, Dr. Rafael Larraín, aparecido en Emol el pasado mes de diciembre, donde nos alerta sobre la importancia de los suelos para el mantenimiento de la vida en el planeta y la provisión de alimentos para la humanidad.

La vida de los seres humanos depende directamente de los suelos y su salud. Se estima que aproximadamente el 95% de nuestros alimentos se originan en esa delgada capa que cubre una parte importante del planeta. Durante toda la historia de la humanidad, los suelos han sido fundamentales para nuestro desarrollo, no solo para producir alimentos y obtener nutrientes, sino además entregándonos innumerables otros servicios, tales como filtrar y almacenar agua, regular el clima, capturar carbono atmosférico, descontaminar, etc.

Con demasiada frecuencia las personas ven el suelo como algo permanente, que estuvo y estará siempre ahí. En agricultura, solemos tratar el suelo como una capa mineral donde las raíces de las plantas se afirman y a la que debemos agregar las cosas que ellas necesitan para crecer: agua y algunos fertilizantes. Sin embargo, el suelo es en realidad un ecosistema extremadamente complejo con miles de interacciones que a lo largo de millones de años de evolución permitieron que las plantas y los animales se desarrollen en su superficie.

Sinfonía subterránea

Pero lo que pasa bajo la superficie es como una sinfonía silenciosa y maravillosa, donde cada uno de los integrantes de la orquesta se coordina y nutre de otros, para poder interpretar la obra maestra de la vida. Las plantas liberan nutrientes al suelo directamente desde sus raíces para que se desarrollen millones de bacterias y hongos. Algunas de estas bacterias y hongos protegen y nutren de vuelta a la planta, mientras que otras colaboran en descomponer los restos de raíces, insectos y otros animales muertos para reciclar esos nutrientes y permitir el nuevo crecimiento de las plantas.

Los millones de años de coevolución han permitido además el desarrollo de colaboraciones tan íntimas entre plantas y microorganismos, que muchas de ellas se han vuelto interdependientes y no pueden sobrevivir unas sin otras. Los ejemplos más conocidos incluyen a las bacterias conocidas como rizobios y a los hongos micorrícicos.

En el primer caso, la bacteria entra en las raíces y la planta le genera una pequeña casita (conocida como nódulos), donde las bacterias se reproducen y alimentan de las azúcares que la planta les da. A cambio, la bacteria captura nitrógeno desde el aire y lo transforma en moléculas que la planta es capaz de absorber y utilizar para construir sus propias proteínas. En el caso de los hongos micorrícicos, estos también pueden entrar a las raíces, pero tienen además la capacidad de extenderse por fuera de ellas. De esta manera, forman una nueva red complementaria a la red de raíces donde pueden entregar a la planta agua y nutrientes que pueden solubilizar directamente desde las partículas del suelo. A cambio, la planta le entrega también azúcares y otros nutrientes.

Cada día aprendemos más de estas interacciones, e incluso hace muy pocos años se describió por primera vez un ciclo conocido como rizofagia, donde la planta “ordeña” algunas bacterias del suelo. En pocas palabras, la planta deja que en la punta de sus raíces entren algunas bacterias del suelo llenas de nutrientes. En su interior libera una serie de compuestos que debilitan la membrana de la bacteria y permiten que algunos de los nutrientes que están dentro de la bacteria se filtren y liberen al interior de la raíz. Finalmente, la bacteria es expulsada desde la raíz nuevamente al suelo, donde puede comenzar a alimentarse y reproducirse nuevamente.

Nuevas prácticas

Estos procesos e interacciones se debilitan o terminan cuando utilizamos muchas de las prácticas agrícolas más frecuentes desarrolladas desde la revolución verde y que tienen implícitas una visión de que los procesos que ocurren entre el suelo y las plantas son principalmente físicos y químicos, y no biológicos. Datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), señalan que una tercera parte de la tierra ya está degradada, y estiman que la erosión del suelo podría implicar una reducción del 10 % en la producción de cultivos hacia 2050.

Por eso cuando logramos ver y entender que fomentar la actividad biológica del suelo es fundamental para su salud y desarrollo, a la vez que para la salud y el desarrollo de las plantas y los animales que dependen de ellas, entonces la paleta de herramientas que tenemos para trabajarlo cambia por completo.

Así, cada vez es más común que los agricultores entiendan los efectos dañinos del arado y la rastra, el uso de fertilizantes químicos, herbicidas, fungicidas, insecticidas, y otros elementos químicos que solían no cuestionarse. Y aunque varias de estas prácticas pueden seguir utilizándose, entender sus efectos secundarios sobre la vida del suelo ha permitido que con cada vez mayor frecuencia se estén utilizando manejos que ayudan a compensar los efectos negativos.

Entre las prácticas que es cada vez más frecuente observar se incluye mantener los suelos siempre con cobertura (plantas o restos vegetales), la utilización de fertilizantes orgánicos (guanos y compost entre otros) que no solo aportan elementos químicos naturales sino también inóculos de microrganismos benéficos, el uso de cultivos polifíticos (varias especies de plantas juntas), la planificación regenerativa del pastoreo, y la utilización de sistemas agrícolas mixtos con variadas combinaciones de sistemas de cultivos, árboles frutales o madereros, y ganado o animales menores (gallinas, patos, conejos, etc.).

El uso más frecuente de estas “nuevas” prácticas (que en realidad no son nuevas, sino que se han ido revalorizando o combinando de maneras innovadoras) apuntan hacia el desarrollo de una agricultura más sustentable, donde la salud del suelo juega un rol central y donde el foco va mucho más allá de no perderlo o dañarlo, sino en regenerarlo.


Rafael Larraín

Académico de la Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal de la Pontificia Universidad Católica. Agrónomo y Doctor en Ciencias Animales de la Universidad de Wisconsin, EE.UU., integra también el Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad CAPES. En los últimos años su trabajo se ha centrado en Ganadería Regenerativa y Manejo Holístico, usando el ganado como una herramienta para fortalecer a productores, comunidades y el medio ambiente. Ha coordinado además la creación de un Centro de Agricultura y Ganadería Regenerativa en la Estación Experimental de la UC. La columna de ciencia es coordinada por el proyecto Ciencia 2030 UC.

Texto: Emol

Sergio Estay: Estudiando las plagas agrícolas y forestales del continente

El ingeniero y doctor en ecología Sergio Estay se ha especializado en el estudio de plagas forestales y agrícolas, combinando su interés científico por entender cómo se comportan estos fenómenos y su formación como ingeniero aportando a la solución de este problema y al manejo y control de plagas. Actualmente es académico en la Universidad Austral e investigador en CAPES, desde donde colabora en múltiples proyectos.

Dejó el caos y el clima de Santiago para irse a vivir a Valdivia y ya está muy acostumbrado a la lluviosa ciudad sureña. Nacido en Cerro Navia, estudió en el colegio público Nº 395, terminó la educación media en el liceo Amunátegui y entró a estudiar Ingeniería Forestal en la Universidad de Chile. Esos fueron los inicios de Sergio Estay Cabrera, quien continuó estudiando el Magíster en Ecología y luego el Doctorado en Ciencias, mención Ecología en la Universidad Católica de Chile.

Actualmente es académico en el Instituto de Ciencias Ambientales y Evolutivas y director del Magister en Ecología Aplicada en la Universidad Austral de Chile, además de investigador de la línea 4 de CAPES, “Dinámicas de población, cambio global y sustentabilidad socio-ecológica”.

“La ciencia me gustó desde siempre. Me gustaban los documentales de ciencia, las series de ciencia. Y leer, me leía los Icarito, los leía todos. Me gustaban los animales, los bosques, pero nunca me gustó la biología como tal. Yo quería estudiar ingeniería, no era de esos que dibujaban células o cosas así” recuerda Estay. Pero su caminó lo llevó igualmente a la biología y luego a la ecología, y ahora es un destacado especialista en plagas forestales y agrícolas, con decenas de papers publicados, a los que ahora se suman dos libros.

“Yo fui formado como ingeniero. Creo que hay una diferencia grande entre ser formado como científico y ser formado como ingeniero. Al científico lo mueve la curiosidad, el ingeniero lo que busca es resolver problemas”, explica Sergio Estay y se explaya sobre porqué llegó a estudiar las plagas “en ese sentido las plagas son súper interesantes, porque son un tremendo problema, en la parte agrícola, la forestal, y la salud humana”.

Devoradores de bosques y cultivos

El avance de millones de cuncunas Ormiscodes comiéndose el follaje de bosques nativos en extensiones de 4000 a 5000 hectáreas en Aysén, se investiga con imágenes satelitales. “Son el disturbio biótico más grande del hemisferio sur”, señala Estay, “son un fenómeno interesante y bien impactante, es algo que puedes ver realmente, entrar a un bosque que ha tenido un brote de una plaga es impresionante, son hectáreas y hectáreas de daño, se puede ver desde el aire, la dinámica que muestran, cuándo aparecen, cuuando no aparecen, y son económicamente muy problemáticas”.

Según la FAO, las plagas y enfermedades transfronterizas de las plantas afectan a los cultivos alimentarios y plantaciones productivas, lo que causa pérdidas significativas a los agricultores y amenaza la seguridad alimentaria. Su propagación ha aumentado los últimos años, debido a la globalización, el comercio y se cree que también por el cambio climático. Langostas, orugas, mosca de la fruta, polillas, son algunos ejemplos de estas plagas que pueden atacar, morder y destruir cultivos de alimentos o plantaciones forestales.

En Chile en el sector forestal “hay problemas, pero están bien manejados” señala Estay, “no hay nada extremadamente complicado salvo Sirex noctilio (avispa de la madera del pino), algunos hongos y algunas cosas que están en eucaliptus, como Gonipterus o Thaumastocoris que son cosas más recientes. En bosque nativo es difícil hablar de plagas porque en el fondo son parte del sistema, pero probablemente los brotes de Ormiscodes, son de las cosas más impresionantes, como el brote de Aysén”. En el sector agrícola hay más plagas relacionadas a la horticultura, las que requieren un buen manejo. “Hoy en día es cada vez más grande la presión por la inocuidad alimentaria, entonces si se quiere ganar mercado, sobretodo en el extranjero, no se puede llegar y echar insecticida, hay que gestionar las plagas de forma no tan ligada a los químicos y tratar de evitar el ingreso de nuevas plagas”, afirma el ecólogo.

Cambio climático y aumento de plagas

El cambio climático y el aumento de las temperaturas pueden estar provocando efectos en ambos sentidos, es decir, aparecen nuevas plagas y desaparecen otras, o algunas que eran problemáticas ahora no lo son y viceversa. “En el caso de Ormiscodes”, manifiesta Estay, “la evidencia todavía es bien circunstancial, pero básicamente apunta a que efectivamente estos nuevos brotes que aparecen a partir del año 2000 aproximadamente, ahora son muchísimo más frecuentes y más extensos”.

El especialista considera que estamos en un momento de transición y se requiere un proceso de adaptación a este nuevo escenario. Las plagas que se manejaban antes pueden desaparecer, volverse más graves o aparecer otras nuevas. Se necesitará desarrollar herramientas distintas a las actuales para adaptarse a este escenario sanitario, “no me atrevería a decir que hay más o menos plagas, diría que son distintas”.

Nuevas investigaciones y temas

Actualmente, Sergio Estay se encuentra trabajando en su nuevo proyecto Fondecyt, en el que analizarán las herramientas llamadas “modelos de nicho”, que se usan para predecir el establecimiento de nuevos organismos en general y también plagas, “lo que queremos es ver un problema un poco más teórico, ver qué tan buenas son estas herramientas prediciendo”.

En CAPES, el investigador trabaja regularmente con Francisco Bozinovic y con Mauricio Lima, pero también ha estado explorando otros temas, como la salud mental. “Estoy trabajando con un grupo de colegas de la facultad de medicina de la Universidad Austral, en entender la ecología del suicidio. Cuáles son las variables que se asocian a la tasa de suicidios en distintos lugares de Chile, entender los patrones espaciales del suicidio, a qué está ligado, sexo, edad, ocupación, consumo o no de drogas, pobreza, variables ambientales, la latitud, la disponibilidad de horas sol, entre otras variables”, comenta Estay. Ya tienen un paper en preprint y siguen trabajando en otras aristas del tema.

También ha editado dos libros. Uno en 2020 “Forest Pest and Disease Management in Latin America”, para la editorial Springer, que es una colaboración con investigadores e investigadoras de Latinoamérica sobre el manejo de plagas forestales en la región. El otro es “Bases Ecológicas para el Manejo de Plagas”, de 2021, en Editorial UC, “este es más transversal al manejo de plagas, casi diría que más agrícola que forestal”, dice Estay y complementa “quise hacer un upgrade a los libros de texto que había en manejo de plagas, la idea fue coordinar a un grupo de autores, chilenos o que trabajan en Chile, que están haciendo cosas bien de punta y cómo eso une biología o ecología con el manejo de plagas, la idea era lograr este link entre lo básico y lo aplicado que es tan difícil de hacer”.

Texto: Comunicaciones CAPES
Créditos imagen: Sergio Estay

Josefina Poupin, y la estrecha relación entre microorganismos y plantas

Una planta es mucho más que tallo, hojas y raíces. Y en ella ocurren otros procesos además de la fotosíntesis. Lejos de la vista, en las raíces y el suelo, la planta convive, se comunica e interrelaciona con una gran variedad de microorganismos a lo largo de su vida. Estas relaciones, especialmente con bacterias benéficas, son el objeto de estudio de la fisióloga vegetal Josefina Poupin, investigadora en CAPES y en la Universidad Adolfo Ibáñez.

Josefina Poupin, fisióloga vegetal

Josefina Poupin Swinburn nació en Santiago, pero en la etapa escolar vivió en distintas ciudades del país, donde recuerda que “en el colegio tuve la suerte de tener un gran profesor de Biología, José Montero, que me motivó, desafió y acercó a la ciencia”. En su camino estuvo la Licenciatura en Biología en la Universidad Católica, luego un Magíster y un doctorado en Ciencias Biológicas con mención en Genética Molecular y Microbiología en la misma universidad.

Actualmente, es profesora asociada de la Facultad de Ingeniería y Ciencias, en la Universidad Adolfo Ibáñez e investigadora asociada de la línea 2 en CAPES, que se dedica a la bioingeniería para la protección del medio ambiente y las tecnologías sustentables. En esta área colabora frecuentemente con Bernardo González y Thomas Ledger, investigador principal e investigador asociado, respectivamente, de esa línea. “Ellos son microbiólogos y hacemos una alianza porque yo vengo del mundo de las plantas, de la fisiología vegetal, por lo que he estudiado qué es lo que le ocurre a la planta en presencia de microorganismos, a nivel molecular y fisiológico, y ellos aportan desde la mirada de la microbiología”, indica Poupin.

Microorganismos + genomas + planta = Holobionte

Desde hace unos años se sabe que todos los macroorganismos conviven con una gran cantidad y variedad de microorganismos, por ejemplo, los presentes en la microbiota intestinal de un humano. “Este conjunto de microorganismos y sus genomas se conoce como microbioma, y las plantas también poseen sus microbiomas, tanto en sus tejidos externos como internos”, describe Josefina.

Si uno se imagina a una planta como un individuo macro con todo su microbioma alrededor, en caso de tener que enfrentarse a un patógeno o a un estrés ambiental, los genomas presentes en esos microorganismos podrían ser un arsenal adicional de defensa ante esa adversidad. “Entonces la planta ya no es solo un macroorganismo, sino que es ella más su microbioma, el holobionte”, explica la fisióloga vegetal.

Una porción de este microbioma vegetal está formado por rizobacterias que pueden tener efectos benéficos para las plantas, afectando su crecimiento y desarrollo, o bien ayudándolas a responder a estreses ambientales, bióticos y abióticos.

Conversaciones moleculares entre reinos de la vida

¿Cómo se comunican las plantas, hongos y bacterias? A través de las interacciones moleculares. Esta es un área de gran interés en microbiología vegetal en la que aún hay más preguntas que respuestas. Josefina Poupin se interesó en estos temas porque “es un área de investigación donde convergen distintas disciplinas como la biología, fisiología vegetal, microbiología, ecología y evolución. Lo interesante es que se sabe hace más de 100 años que hay una interacción entre plantas y bacterias en sus raíces, pero aún queda mucho por descubrir, en especial qué diferencia a una bacteria benéfica de otra que no lo es, cuáles son las vías moleculares involucradas, cómo se regulan estas interacciones a nivel ecológico y qué impacto tienen a nivel evolutivo.” De hecho, el alcance del concepto de holobionte no ha estado exento de discusión en la comunidad científica y algunos de estos alcances son estudiados en el actual proyecto Fondecyt de Poupin.

Estudiar las conexiones que se dan entre las rizobacterias y las plantas permite entender mejor cómo se relacionan organismos pertenecientes a distintos dominios de la vida, qué conversaciones moleculares se dan entre ellos y qué implicancias evolutivas existen. “Por otra parte”, señala Poupin, “si conocemos mejor cómo funcionan estas interacciones, podemos desarrollar tecnologías, basadas en propiedades de la naturaleza y amigables con el medio ambiente, que permitan tener una agricultura más sostenible”.

Aplicaciones en la agricultura

La utilización masiva de fertilizantes sintéticos tiene un impacto ambiental tanto en su producción como en su uso, por lo que desarrollar un producto biológico, a base de rizobacterias, que sea eficaz y que se pueda utilizar en distintas variedades de interés agrícola, puede reducir el uso de fertilizantes disminuyendo los costos para el agricultor y minimizando la contaminación asociada.

“Grandes compañías de agroquímicos han estado adquiriendo empresas dedicadas a la búsqueda y caracterización de microorganismos benéficos. En distintos países, la industria de bioestimulantes y biocontroladores, basados en microoganismos benéficos, está cobrando mucha fuerza. Si se logra reemplazar en parte el uso de agroquímicos por microorganismos benéficos se podría disminuir la huella de la industria agrícola”, señala, acotando que además es necesario un trabajo conjunto entre la academia y la empresa para conocer mejor las necesidades de la industria y co-crear, desde el principio, soluciones apropiadas y factibles.

La investigadora ya ha tenido experiencias positivas en la agroindustria, formando una alianza con personas del mundo agrícola que “nos apoyaron, nos aportaron las zonas de estudio y trabajamos en conjunto con otros investigadores de CAPES para desarrollar formulaciones que pudieran ser aplicadas en papas y tomates. Nos fue bien, logramos definir una formulación que permite reducir el uso de fertilizantes nitrogenados, resultando todo este esfuerzo colaborativo en una patente de invención”, indica Poupin.

Como vemos, esta área de la ciencia es muy dinámica, tanto como la relación entre las plantas y sus microbiomas, Josefina Poupin nos cuenta que “actualmente estoy trabajando en el desarrollo de mi proyecto Fondecyt, dónde esperamos conocer mejor si hay forzantes ambientales que pueden cambiar el resultado de una relación microorganismo-planta y también cuáles son las implicancias de las bacterias benéficas a nivel ecológico y evolutivo en las plantas”. Todo un mundo microscópico por conocer y comprender.

Texto: Comunicaciones CAPES
Foto: Josefina Poupin

Crean centro pionero de ganadería regenerativa en Pirque

El Centro tendrá por objetivo la implementación y aprendizaje de diversas técnicas asociadas a esta metodología, la cual “intenta trabajar con la naturaleza para recuperar los ecosistemas, fortalecer las comunidades y mejorar la rentabilidad”, en palabras de su investigador responsable, el ingeniero agrónomo CAPES Rafael Larraín.

Son múltiples los estudios que han puesto en evidencia los impactos negativos que la ganadería tradicional, o convencional, tiene sobre la biodiversidad y la salud de los suelos. En respuesta a esta problemática, la ganadería regenerativa es una innovadora aproximación al manejo y crianza de ganado que privilegia el pastoreo controlado y rotativo de los animales, con el fin de sostener la diversidad biológica de los ecosistemas donde éstos pacen y favorecer la recuperación del suelo.

Educar sobre esta metodología sustentable es también el objetivo del nuevo Centro de Ganadería Regenerativa, una iniciativa patrocinada por la Fundación para la Innovación Agraria (FIA) del ministerio de Agricultura que impulsa el desarrollo de un sitio de aprendizaje de estas técnicas, aplicables para la zona centro y sur de Chile, ubicado en Pirque.

“El lugar donde desarrollamos el proyecto viene de décadas de cultivos y manejos convencionales, por lo que, a estas alturas, su suelo es como un enfermo alimentado por sonda: hay que ir mejorándolo de a poco, dándole las condiciones para que se recupere y luego pueda comer y por sí mismo llevar una vida activa”, explicó Rafael Larraín, investigador del Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad (CAPES UC) responsable del proyecto.

Actualmente, casi la mitad (49.1%) de los suelos de Chile presentan erosión. Aun cuando el principal factor responsable de este fenómeno es la acción humana, también hay factores intrínsecos al paisaje. Además, hay estimaciones de que cerca del 50% de la materia orgánica de los suelos se puede perder por efecto de la agricultura y ganadería convencional.

“El proceso de transición para la mejora de estos suelos permitirá comenzar a recuperar estos ecosistemas, aumentar la biodiversidad en y sobre ellos, y echar a andar los procesos biológicos que después sostendrán la nueva forma de producir” explica Larraín.

La iniciativa, que en su descripción oficial se propone “implementar y evaluar prácticas de tipo regenerativas adaptadas a pequeños y medianos productores de la zona central para la producción de cultivos y forrajes, y para la producción animal”, es ejecutada por el equipo de la Estación Experimental Agrícola “Julio Ortúzar Pereira”, de la Pontificia Universidad Católica de Chile.

El director ejecutivo de FIA, Álvaro Eyzaguirre, sostuvo que “uno de nuestros desafíos estratégicos es considerar la biodiversidad y sustentabilidad de nuestro ecosistema, así que estamos muy contentos que, a través de nuevas prácticas para el sector, podamos permitir que la Región Metropolitana se convierta en un espacio pionero para la agricultura del futuro”.

Por su parte, el Seremi de Agricultura, José Pedro Guilisasti, agregó: “creo que esta iniciativa tiene un gran potencial para ser replicada en la Región Metropolitana, en lugares que también sufren erosión como consecuencia de prácticas ganaderas. Como Ministerio de Agricultura y los organismos dependientes, tenemos mucho que aportar a esta iniciativa pionera, poniendo a su disposición nuestra experiencia en temas relacionados como a través del Sistema de Incentivos para la Sustentabilidad Agroambiental de los Suelos Agropecuarios (SIRSD-S), para la recuperación de suelos degradados, a través de servicios como SAG, INDAP y ODEPA”.

Acciones para una ganadería sustentable

Para Rafael Larraín, las prácticas asociadas a la ganadería regenerativa “son útiles en diversas situaciones ganaderas, incluidas la producción de leche (rubro principal de la Estación) pero utilizables también en otros sistemas ganaderos; desde crianza y engorda de rumiantes, hasta producción de cerdos y aves”.

El Centro también evaluará opciones para la producción de maíz en rotaciones con cultivos de cobertura bajo siembra directa, y la producción estacional de cultivos de forraje/granos sobre una “pradera permanente”. Además, “se considerará la implementación de un sistema de pastoreo regenerativo con una secuencia de bovinos y gallinas de postura en gallinero móvil”, agregó Larraín.

Finalmente, también se buscará desarrollar capacidades en productores, técnicos y estudiantes para aplicar estas prácticas en forma independiente, y difundir resultados productivos, ambientales y económicos de sectores con y sin manejos regenerativos.

De acuerdo con los estudios que existen en el tema, la pérdida de biodiversidad y la frecuente inversión del suelo por arados y rastras destruyen el ecosistema del suelo y hacen que la materia orgánica se degrade liberando CO2. Todo esto genera un suelo menos nutritivo para las plantas; perdiendo su estructura, reduciendo su capacidad de captar agua y de retenerla, y reduciendo el flujo de aire al interior del suelo.

Según el ingeniero agrónomo, “el proyecto es trascendental para la agricultura del futuro, ya que la ganadería convencional se caracteriza por un pensamiento lineal, reduccionista. A través de la recuperación de sistemas biológicos complejos y activos, la ganadería regenerativa intenta trabajar con la naturaleza para recuperar los ecosistemas, fortalecer las comunidades y mejorar la rentabilidad. Para la agricultura regenerativa un suelo vivo y sano es la base para una producción vegetal abundante, sana y rentable”.

Crean centro pionero de ganadería regenerativa en Pirque

El Centro tendrá por objetivo la implementación y aprendizaje de diversas técnicas asociadas a esta metodología, la cual “intenta trabajar con la naturaleza para recuperar los ecosistemas, fortalecer las comunidades y mejorar la rentabilidad”, en palabras de su investigador responsable, el ingeniero agrónomo CAPES Rafael Larraín.

Son múltiples los estudios que han puesto en evidencia los impactos negativos que la ganadería tradicional, o convencional, tiene sobre la biodiversidad y la salud de los suelos. En respuesta a esta problemática, la ganadería regenerativa es una innovadora aproximación al manejo y crianza de ganado que privilegia el pastoreo controlado y rotativo de los animales, con el fin de sostener la diversidad biológica de los ecosistemas donde éstos pacen y favorecer la recuperación del suelo.

Educar sobre esta metodología sustentable es también el objetivo del nuevo Centro de Ganadería Regenerativa, una iniciativa patrocinada por la Fundación para la Innovación Agraria (FIA) del ministerio de Agricultura que impulsa el desarrollo de un sitio de aprendizaje de estas técnicas, aplicables para la zona centro y sur de Chile, ubicado en Pirque.

“El lugar donde desarrollamos el proyecto viene de décadas de cultivos y manejos convencionales, por lo que, a estas alturas, su suelo es como un enfermo alimentado por sonda: hay que ir mejorándolo de a poco, dándole las condiciones para que se recupere y luego pueda comer y por sí mismo llevar una vida activa”, explicó Rafael Larraín, investigador del Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad (CAPES UC) responsable del proyecto.

Actualmente, casi la mitad (49.1%) de los suelos de Chile presentan erosión. Aun cuando el principal factor responsable de este fenómeno es la acción humana, también hay factores intrínsecos al paisaje. Además, hay estimaciones de que cerca del 50% de la materia orgánica de los suelos se puede perder por efecto de la agricultura y ganadería convencional.

“El proceso de transición para la mejora de estos suelos permitirá comenzar a recuperar estos ecosistemas, aumentar la biodiversidad en y sobre ellos, y echar a andar los procesos biológicos que después sostendrán la nueva forma de producir” explica Larraín.

La iniciativa, que en su descripción oficial se propone “implementar y evaluar prácticas de tipo regenerativas adaptadas a pequeños y medianos productores de la zona central para la producción de cultivos y forrajes, y para la producción animal”, es ejecutada por el equipo de la Estación Experimental Agrícola “Julio Ortúzar Pereira”, de la Pontificia Universidad Católica de Chile.

El director ejecutivo de FIA, Álvaro Eyzaguirre, sostuvo que “uno de nuestros desafíos estratégicos es considerar la biodiversidad y sustentabilidad de nuestro ecosistema, así que estamos muy contentos que, a través de nuevas prácticas para el sector, podamos permitir que la Región Metropolitana se convierta en un espacio pionero para la agricultura del futuro”.

Por su parte, el Seremi de Agricultura, José Pedro Guilisasti, agregó: “creo que esta iniciativa tiene un gran potencial para ser replicada en la Región Metropolitana, en lugares que también sufren erosión como consecuencia de prácticas ganaderas. Como Ministerio de Agricultura y los organismos dependientes, tenemos mucho que aportar a esta iniciativa pionera, poniendo a su disposición nuestra experiencia en temas relacionados como a través del Sistema de Incentivos para la Sustentabilidad Agroambiental de los Suelos Agropecuarios (SIRSD-S), para la recuperación de suelos degradados, a través de servicios como SAG, INDAP y ODEPA”.

Acciones para una ganadería sustentable

Para Rafael Larraín, las prácticas asociadas a la ganadería regenerativa “son útiles en diversas situaciones ganaderas, incluidas la producción de leche (rubro principal de la Estación) pero utilizables también en otros sistemas ganaderos; desde crianza y engorda de rumiantes, hasta producción de cerdos y aves”.

El Centro también evaluará opciones para la producción de maíz en rotaciones con cultivos de cobertura bajo siembra directa, y la producción estacional de cultivos de forraje/granos sobre una “pradera permanente”. Además, “se considerará la implementación de un sistema de pastoreo regenerativo con una secuencia de bovinos y gallinas de postura en gallinero móvil”, agregó Larraín.

Finalmente, también se buscará desarrollar capacidades en productores, técnicos y estudiantes para aplicar estas prácticas en forma independiente, y difundir resultados productivos, ambientales y económicos de sectores con y sin manejos regenerativos.

De acuerdo con los estudios que existen en el tema, la pérdida de biodiversidad y la frecuente inversión del suelo por arados y rastras destruyen el ecosistema del suelo y hacen que la materia orgánica se degrade liberando CO2. Todo esto genera un suelo menos nutritivo para las plantas; perdiendo su estructura, reduciendo su capacidad de captar agua y de retenerla, y reduciendo el flujo de aire al interior del suelo.

Según el ingeniero agrónomo, “el proyecto es trascendental para la agricultura del futuro, ya que la ganadería convencional se caracteriza por un pensamiento lineal, reduccionista. A través de la recuperación de sistemas biológicos complejos y activos, la ganadería regenerativa intenta trabajar con la naturaleza para recuperar los ecosistemas, fortalecer las comunidades y mejorar la rentabilidad. Para la agricultura regenerativa un suelo vivo y sano es la base para una producción vegetal abundante, sana y rentable”.

Las plantas que cambiaron la vida en el desierto

Mediante la construcción de una base de datos que incluyó más de 1.216 registros arqueobotánicos, el estudio buscó reconstruir la historia de la interacción humano-vegetal en la región de Atacama.

Un estudio de investigadores de la Universidad Católica de Chile, Católica del Norte, Tarapacá y Arizona (Tucson, EEUU), reunió toda la evidencia arqueobotánica disponible sobre los últimos 13.000 años en el desierto de Atacama para comprender cómo las poblaciones pre-Colombinas manejaron los recursos vegetales de la región, alterando los ecosistemas del desierto más árido del planeta.

Los autores, entre quienes se encuentra la ecóloga CAPES, Eugenia Gayo, descubrieron que desde el poblamiento inicial del Atacama al final del último período glacial, hasta la consolidación del dominio Inca, en el siglo XV, estos pueblos gestionaron y utilizaron una amplia variedad de plantas para subsistir.

Sin embargo, no fue hasta finales del Holoceno, hace aproximadamente 3.000 años, que la introducción de diversas especies vegetales domesticadas –e incluidos de algunos cultivos agrícolas– y nuevas técnicas de control de agua llevaron al establecimiento de un conjunto de alimentos básicos que perviven hasta hoy.

Un relato en fragmentos

Para “reconstruir la historia de la interacción humano-vegetal en la región de Atacama”, como describen en su trabajo, Gayo y compañía elaboraron una base de datos que recopiló más de 150 publicaciones con información de plantas presentes en sitios arqueológicos, pudiendo rastrear cronológica y geográficamente los usos de las plantas a través de la región, ya fuese como alimento, medicina, forraje, combustible, construcción o artesanías.

“Los usos que estos pueblos dieron a las plantas fueron diversos, y tempranamente, se reconocieron las propiedades de las especies que crecen en las diferentes zonas ecogeográficas del Atacama” comenta Gayo. “Lo más impresionante, es que los habitantes del Atacama recorrían extensas áreas o bien implementaron redes de intercambio para acceder a estos recursos. Esto nos sugiere, que las plantas representaron un recurso valioso y apetecido”.

Los 1.216 registros de plantas recabados, entregaron un panorama histórico de las plantas tanto silvestres como domésticas que las sociedades Pre-Colombinas usaron a lo largo de las 8 fases culturales características de ese período: desde los primeros pobladores paleoindios de hace 17.000 años hasta la expansión Inca ocurrida 600 años atrás. A lo largo de ese tiempo, caracterizado por variaciones en las condiciones ambientales y la disponibilidad de los recursos hídricos- las plantas constituyeron recursos valiosos que permitieron la persistencia continua de poblaciones en una de las regiones más extremas del planeta: “Los habitantes del Atacama manejaron los vegetales con un acabado y sofisticado conocimiento de los ecosistemas locales” señalan los investigadores, “y crearon extensas redes de interacción y movilidad para adquirir plantas de fuera de las ecozonas en las que vivían de manera más permanente”.

Si bien durante los primeros milenios de ocupación humana, las plantas probablemente constituyeron un recurso marginal para la subsistencia, con el paso del tiempo los cazadores-recolectores comenzaron a manejar e incorporar en sus vidas cotidianas una gran cantidad de plantas silvestres, particularmente aquellas provenientes de humedales existentes en la cordillera de la Costa y en riberas de los escasos ríos que atraviesan el desierto, comentan los investigadores.

Entre las plantas silvestres más utilizadas por los primeros habitantes, se encontraron distintas especies de especies nativas como el tamarugo; el chañar; la totora; la soroma o brea, y una inmensa variedad de cactus.

La revolución verde prehispánica

Un hito importante en la historia de la relación entre humanos y vegetales ocurrió durante el llamado “Período Formativo” (4.000-1.700 años atrás), escenario de un incremento significativo en la diversidad y riqueza de las plantas usadas por las sociedades pre-Colombinas del Atacama. Tras miles de años de intensa sequía, la disponibilidad de agua en este período permitió el cultivo “in situ” de especies vegetales. Las plantas que comenzaron a domesticarse por esos años fueron el maíz; el algodón de Pima y de Tangüis; los porotos; el mate; la quínoa, y la planta de coca, entre otros.

Este cambio, que los investigadores denominaron la “Revolución verde prehispánica”, también involucró la introducción de “técnicas hidráulicas” que permitieron manejar el agua para mantener cultivos a través del desierto, y que probablemente permitió un explosivo crecimiento en los tamaños poblacionales. Por ejemplo, en lo que hoy conocemos como la Pampa del Tamarugal se establecieron aldeas a las cuales se asocian extensos campos de cultivos complejamente irrigados.

“La explosión de productividad que las actividades humanas generaron en algunas áreas del Atacama tras la expansión de la agricultura implico que el paisaje hiperarido del desierto (que a simple vista parece no tener vida) se trasformó en un ambiente lleno de campos de cultivos, los cuales fueron irrigados artificialmente y fertilizados utilizando técnicas agroforestales o simplemente añadiendo guano (estiércol)», explica la investigadora. “Es un cambio, impresionante, que no sólo permitió asentamientos humanos en el desierto más árido del planeta, pero que además dejo testimonios claros. Aún se aprecian los campos de cultivos con canales abandonados en torno a aldeas prehispánicas”.

Esta revolución verde, en opinión de Gayo, también “pudo haber gatillado la introducción de especies consideradas “típicas del desierto” (como el Algarrobo, que se introdujo hace unos 2.000 años), modificado el ciclo natural del nitrógeno, y probablemente el mantenimiento de ganado (llamas y alpacas) donde actualmente es “inconcebible””.

Sin embargo, los investigadores también evidencian que la diversidad de plantas domesticadas y silvestres utilizadas comenzó decrecer hace unos 1.700 años, a medida que el maíz y los frijoles comenzaron a adquirir relevancia a causa del advenimiento de estructuras políticas más centralizadas, como las instauradas por los Incas.

Atacama, laboratorio botánico

El estudio, publicado en la revista Vegetation History and Archaeobotany, constituye un esfuerzo que permitirá evaluar hipótesis sobre adaptaciones a ambientes extremos, además de la evolución de la interacción entre sociedad y ambiente: “existe una necesidad urgente de comprender la ecología y los impulsores de los cambios en la distribución de las plantas en el desierto de Atacama. A medida que este tipo de datos esté disponible para la interpretación sobre los patrones de distribución de las plantas modernas en el registro arqueológico, obtendremos conocimientos nuevos y más completos sobre cómo las sociedades del Atacama pudieron modificar los ecosistemas regionales de acuerdo sus variantes culturales” señalan los autores.

En este sentido, los habitantes Pre-Colombinos del Atacama pudieron haber representado verdaderos “ingenieros ecosistemicos” que a través de innovaciones tecnológicas y dinámicas culturales manejaron los recursos vegetales para su subsistencia.

“El trabajo mismo es bastante exótico, porque generalmente las plantas dejan escasas evidencias en los registros antiguos. Sin embargo, una de las particularidades del Atacama, es que debido a su intensa hiper aridez, se conservan de manera extraordinaria los restos vegetales en los contextos arqueológicos y paleoecológicos. De hecho, por esta razón hemos logrado entender, incluso, la vegetación que existía antes del poblamiento inicial de la región” detalló Gayo.

Las plantas que cambiaron la vida en el desierto

Mediante la construcción de una base de datos que incluyó más de 1.216 registros arqueobotánicos, el estudio buscó reconstruir la historia de la interacción humano-vegetal en la región de Atacama.

Un estudio de investigadores de la Universidad Católica de Chile, Católica del Norte, Tarapacá y Arizona (Tucson, EEUU), reunió toda la evidencia arqueobotánica disponible sobre los últimos 13.000 años en el desierto de Atacama para comprender cómo las poblaciones pre-Colombinas manejaron los recursos vegetales de la región, alterando los ecosistemas del desierto más árido del planeta.

Los autores, entre quienes se encuentra la ecóloga CAPES, Eugenia Gayo, descubrieron que desde el poblamiento inicial del Atacama al final del último período glacial, hasta la consolidación del dominio Inca, en el siglo XV, estos pueblos gestionaron y utilizaron una amplia variedad de plantas para subsistir.

Sin embargo, no fue hasta finales del Holoceno, hace aproximadamente 3.000 años, que la introducción de diversas especies vegetales domesticadas –e incluidos de algunos cultivos agrícolas– y nuevas técnicas de control de agua llevaron al establecimiento de un conjunto de alimentos básicos que perviven hasta hoy.

Un relato en fragmentos

Para “reconstruir la historia de la interacción humano-vegetal en la región de Atacama”, como describen en su trabajo, Gayo y compañía elaboraron una base de datos que recopiló más de 150 publicaciones con información de plantas presentes en sitios arqueológicos, pudiendo rastrear cronológica y geográficamente los usos de las plantas a través de la región, ya fuese como alimento, medicina, forraje, combustible, construcción o artesanías.

“Los usos que estos pueblos dieron a las plantas fueron diversos, y tempranamente, se reconocieron las propiedades de las especies que crecen en las diferentes zonas ecogeográficas del Atacama” comenta Gayo. “Lo más impresionante, es que los habitantes del Atacama recorrían extensas áreas o bien implementaron redes de intercambio para acceder a estos recursos. Esto nos sugiere, que las plantas representaron un recurso valioso y apetecido”.

Los 1.216 registros de plantas recabados, entregaron un panorama histórico de las plantas tanto silvestres como domésticas que las sociedades Pre-Colombinas usaron a lo largo de las 8 fases culturales características de ese período: desde los primeros pobladores paleoindios de hace 17.000 años hasta la expansión Inca ocurrida 600 años atrás. A lo largo de ese tiempo, caracterizado por variaciones en las condiciones ambientales y la disponibilidad de los recursos hídricos- las plantas constituyeron recursos valiosos que permitieron la persistencia continua de poblaciones en una de las regiones más extremas del planeta: “Los habitantes del Atacama manejaron los vegetales con un acabado y sofisticado conocimiento de los ecosistemas locales” señalan los investigadores, “y crearon extensas redes de interacción y movilidad para adquirir plantas de fuera de las ecozonas en las que vivían de manera más permanente”.

Si bien durante los primeros milenios de ocupación humana, las plantas probablemente constituyeron un recurso marginal para la subsistencia, con el paso del tiempo los cazadores-recolectores comenzaron a manejar e incorporar en sus vidas cotidianas una gran cantidad de plantas silvestres, particularmente aquellas provenientes de humedales existentes en la cordillera de la Costa y en riberas de los escasos ríos que atraviesan el desierto, comentan los investigadores.

Entre las plantas silvestres más utilizadas por los primeros habitantes, se encontraron distintas especies de especies nativas como el tamarugo; el chañar; la totora; la soroma o brea, y una inmensa variedad de cactus.

La revolución verde prehispánica

Un hito importante en la historia de la relación entre humanos y vegetales ocurrió durante el llamado “Período Formativo” (4.000-1.700 años atrás), escenario de un incremento significativo en la diversidad y riqueza de las plantas usadas por las sociedades pre-Colombinas del Atacama. Tras miles de años de intensa sequía, la disponibilidad de agua en este período permitió el cultivo “in situ” de especies vegetales. Las plantas que comenzaron a domesticarse por esos años fueron el maíz; el algodón de Pima y de Tangüis; los porotos; el mate; la quínoa, y la planta de coca, entre otros.

Este cambio, que los investigadores denominaron la “Revolución verde prehispánica”, también involucró la introducción de “técnicas hidráulicas” que permitieron manejar el agua para mantener cultivos a través del desierto, y que probablemente permitió un explosivo crecimiento en los tamaños poblacionales. Por ejemplo, en lo que hoy conocemos como la Pampa del Tamarugal se establecieron aldeas a las cuales se asocian extensos campos de cultivos complejamente irrigados.

“La explosión de productividad que las actividades humanas generaron en algunas áreas del Atacama tras la expansión de la agricultura implico que el paisaje hiperarido del desierto (que a simple vista parece no tener vida) se trasformó en un ambiente lleno de campos de cultivos, los cuales fueron irrigados artificialmente y fertilizados utilizando técnicas agroforestales o simplemente añadiendo guano (estiércol)», explica la investigadora. “Es un cambio, impresionante, que no sólo permitió asentamientos humanos en el desierto más árido del planeta, pero que además dejo testimonios claros. Aún se aprecian los campos de cultivos con canales abandonados en torno a aldeas prehispánicas”.

Esta revolución verde, en opinión de Gayo, también “pudo haber gatillado la introducción de especies consideradas “típicas del desierto” (como el Algarrobo, que se introdujo hace unos 2.000 años), modificado el ciclo natural del nitrógeno, y probablemente el mantenimiento de ganado (llamas y alpacas) donde actualmente es “inconcebible””.

Sin embargo, los investigadores también evidencian que la diversidad de plantas domesticadas y silvestres utilizadas comenzó decrecer hace unos 1.700 años, a medida que el maíz y los frijoles comenzaron a adquirir relevancia a causa del advenimiento de estructuras políticas más centralizadas, como las instauradas por los Incas.

Atacama, laboratorio botánico

El estudio, publicado en la revista Vegetation History and Archaeobotany, constituye un esfuerzo que permitirá evaluar hipótesis sobre adaptaciones a ambientes extremos, además de la evolución de la interacción entre sociedad y ambiente: “existe una necesidad urgente de comprender la ecología y los impulsores de los cambios en la distribución de las plantas en el desierto de Atacama. A medida que este tipo de datos esté disponible para la interpretación sobre los patrones de distribución de las plantas modernas en el registro arqueológico, obtendremos conocimientos nuevos y más completos sobre cómo las sociedades del Atacama pudieron modificar los ecosistemas regionales de acuerdo sus variantes culturales” señalan los autores.

En este sentido, los habitantes Pre-Colombinos del Atacama pudieron haber representado verdaderos “ingenieros ecosistemicos” que a través de innovaciones tecnológicas y dinámicas culturales manejaron los recursos vegetales para su subsistencia.

“El trabajo mismo es bastante exótico, porque generalmente las plantas dejan escasas evidencias en los registros antiguos. Sin embargo, una de las particularidades del Atacama, es que debido a su intensa hiper aridez, se conservan de manera extraordinaria los restos vegetales en los contextos arqueológicos y paleoecológicos. De hecho, por esta razón hemos logrado entender, incluso, la vegetación que existía antes del poblamiento inicial de la región” detalló Gayo.