Instituto Antártico Chileno

Líneas de investigación

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Estado del ecosistema antártico

Asociación con el programa “Estado del ecosistema antártico
(AntEco)”, del Comité Científico de Investigación Antártica (SCAR).

La diversidad biológica puede ser entendida como la suma de todos los organismos en un sistema. Su interacción determina colectivamente cómo funcionarán los ecosistemas y dan soporte a la biósfera de nuestro planeta. En esta línea, el foco de las investigaciones está en los patrones pasados ​​y presentes de la biodiversidad en todos los ambientes dentro de las regiones antártica, subantártica y del océano Austral, con el objetivo primordial de incrementar el conocimiento de la diversidad biológica, desde los genes a los ecosistemas que, junto con un mayor conocimiento de la biología de las especies, pueden ser utilizados para la conservación y gestión de los ecosistemas antárticos.
La línea “Estado del ecosistema antártico” se encuentra fuertemente vinculada con iniciativas internacionales como el Censo de la Vida Marina Antártica (CAML) y proyectos de programas antárticos nacionales, que ha sido capaces de completar los vacíos en el conocimiento sobre el estado de los ecosistemas antárticos. Mediante este camino, el intrincado proceso biogeográfico que da origen a las similitudes y diferencias entre las biotas australes ha comenzado a ser develado, no sin antes realizar un importante esfuerzo transdisciplinario. En consecuencia, esta línea del PROCIEN intenta mejorar la comprensión de los patrones evolutivos que explican la existencia de comunidades únicas en y alrededor de la Antártica, y entender sus condicionantes y fuerzas conductoras de la evolución y situación de conservación.
Sin embargo, muchos aspectos de las comunidades antárticas son aún desconocidos y no debe sorprender que las expediciones científicas encuentren nuevas especies que engrosan las listas de diversidad biológica, arrojando nuevas preguntas más desconcertantes sobre su filogenia, funciones ecológicas y estado de conservación.
A través de los más de 15 proyectos presentes en esta línea se llevan a cabo estudios desde microescala hasta nivel ecosistémico, con énfasis evolutivo y biogeográfico, intentando colaborar en la respuesta de preguntas clave, ligadas a las 80 preguntas prioritarias señaladas por el SCAR para los próximos 20 años.

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Umbrales antárticos: Resiliencia y adaptación del ecosistema

Asociación con el programa “Umbrales antárticos: resiliencia y adaptación
del ecosistema (AnT-ERA)”, del Comité Científico de Investigación Antártica (SCAR).
Los factores estresantes en los ecosistemas antárticos son el resultado de la variabilidad estacional e interanual, el cambio climático a largo plazo, los eventos extremos de baja temperatura y la disponibilidad de agua sumado al impacto humano.
Las condiciones particulares encontradas en diferentes sitios de la Antártica han evidenciado una respuesta opuesta: mientras algunas áreas del Continente Blanco no muestran evidencias de cambio, el área de la Península Antártica se ha convertido en una de las zonas que ha sufrido los mayores incrementos de las temperaturas en los últimos cincuenta años. Es esperable observar en los próximos años respuestas en cascadas desde un nivel molecular hacia el comunitario, pasando por organismos claves en el ecosistema antártico.
El programa Ant-ERA trata de responder cómo los organismos antárticos se han adaptado a las condiciones actuales y cómo responderán en el futuro. Asimismo, busca saber cuáles serán las especies ganadores y perdedoras en estos nuevos escenarios y cómo esto afectará a las comunidades y el funcionamiento del ecosistema.
Esto representa una oportunidad de medir y cuantificar los efectos del calentamiento desde el individuo al ecosistema, contribuyendo al entendimiento de patrones, procesos actuales y detectar futuros cambios.
Es así como numerosos proyectos se encargan desde distintas aproximaciones responder estas interrogantes, siendo las plantas antárticas, algas e invertebrados marinos, musgos y bacterias objetos de este tipo de estudios. Las algas antárticas han revelado que al parecer son resistentes a condiciones cambiantes del océano Austral, ya que poseen los prerrequisitos metabólicos para adaptarse al cambio. Por ejemplo, las macroalgas antárticas serían resistentes a estrés a corto plazo por UV a temperaturas actuales e incrementadas en el contexto del cambio climático.
 

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Cambio climático en la Antártica

Asociación con los programas “Cambio climático antártico en el siglo 21 (AntClim21)”,
“Dinámica de la capa de hielo antártica en el pasado (PAIS)” y “Respuesta e influencia
de la Tierra en la evolución de la criósfera (SERCE)”, del SCAR.

Más allá de la amenaza representada por el cambio climático, es claro que un gran número de retos y oportunidades para nuestra sociedad surgen del estudio tanto del fenómeno en la Antártica y de su teleconexión global.
La creciente preocupación sobre este tema en años recientes, confirma la necesidad urgente de encontrar respuesta a muchas preguntas claves, requeridas para caracterizar los impactos resultantes y comprender las causas que los producen.
Por lo tanto, en torno a esta búsqueda, un creciente y sostenido desarrollo multidisciplinario se ha acumulado, proporcionando estímulo al avance de la ciencia y adicionalmente, a la formación de capital humano avanzado.
En este contexto, dos Programas de Investigación Científica del SCAR contribuyen a estos objetivos:

  1. Antarctic Climate Change in the 21st Century (AntClim21), el cual busca proporcionar mejores predicciones regionales de elementos clave de la atmósfera antártica, el océano y la criósfera durante los próximos 20 a 200 años, y entender las respuestas de los sistemas físicos y biológicos derivadas de factores de forzamiento naturales y antropogénicos.
  2. Past Antarctic Ice Sheet Dynamics (PAIS), que se encarga de mejorar la comprensión de la sensibilidad de los mantos de hielo de la Antártica oriental y occidental, así como de la península Antártica, para un amplio rango de condiciones climáticas y oceánicas, incluyendo los climas “invernadero” del pasado, más cálidos que el actual, y periodos de calentamiento y retiro de la capa de hielo durante las más recientes terminaciones glaciales.

Una serie de proyectos del PROCIEN en esta línea reflejan el esfuerzo para contribuir a la comprensión de estos procesos y mecanismos de cambio y evaluar las tendencias asociadas. Una de las aproximaciones busca reconstruir el clima mediante registros glacio-geoquímicos de alta resolución de hielo reciente del plateau Laclavere y áreas cercanas al glaciar Unión. Este tipo de investigaciones involucra dificultades logísticas al trabajar en ambientes extremos y remotos, e involucra el uso de tecnologías de punta para la resolución de preguntas clave respecto a la variación pasada, presente y futura de los parámetros climáticos antárticos.

ciencias fisicas y ciencias de la tierra

Ciencias Físicas y Ciencias de la Tierra

Actividades de investigación orientadas al conocimiento de nuestro planeta,
la comprensión de su evolución y los procesos de cambio, así como su interacción
y relación con la atmósfera y el espacio.

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Biología molecular y Microbiología Antártica

Estudios de las adaptaciones de los micro y macroorganismos
al medio antártico y sus aplicaciones.

El desarrollo de estudios a nivel molecular en Antártica está en línea con las directrices nacionales que apuntan a dar respuesta a necesidades concretas a través de la investigación aplicada. En estas últimas décadas, el continente antártico se ha convertido en foco de interés de investigadores que no solo están interesados en estudiar las adaptaciones de organismos a las extremas condiciones antárticas, sino también a posibles aplicaciones.
Es así como hace más de diez años, a partir del estómago del kril, se caracterizaron las primeras enzimas que degradan proteínas a baja temperatura. En este sentido, muchos de los proyectos de este PROCIEN abordan, por ejemplo, la caracterización de moléculas antibacterianas producidas por bacterias antárticas o las aplicaciones biotecnológicas de nanocompuestos fluorescentes producidos por bacterias o compuestos antineoplásicos provenientes de una planta antártica que puedan ayudar a combatir el cáncer.
Las levaduras, importantes en procesos industriales como la elaboración del pan, pueden ser fuente de nuevos pigmentos antioxidantes. En los próximos años, Chile no solo debería seguir incrementando el número de publicaciones científicas polares sino también el número de patentes y el traspaso de productos y procesos a la industria en un mundo cada vez más globalizado.

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Medioambiente y Sistema del Tratado Antártico

Principalmente, estudios de los efectos producidos por la
actividad humana sobre el medioambiente.

El continente antártico posee un medioambiente que tiene amplias y complejas interacciones con el resto del planeta, influyéndolo y siendo influido por él.
Antártica, el continente “isla”, no lo es tanto. Sus frías corrientes marinas interaccionan con corrientes que recorren el globo y su interacción con la corriente de Humboldt condiciona el clima de todo Chile. Además, en él se han encontrado partículas de erupciones volcánicas distantes, restos de basura de todos los continentes, así como polen y esporas de diversas especies transportadas por el viento y las corrientes marinas desde distantes puntos del globo como Sudamérica, África, Asia y Australia.
Su pristinidad y escasa intervención humana, la hace susceptible al desarrollo de la creciente actividad humana. La búsqueda de un tránsito antrópico más amigable con el medioambiente implica el desarrollo de nuevas tecnologías adaptadas a las extremas condiciones polares, así como un monitoreo ambiental más exhaustivo y un marco político-legislativo acorde a los tiempos.
El PROCIEN apoya diversas iniciativas en esta línea. Un proyecto en colaboración internacional busca comprender el efecto de los desechos plásticos arrastrados por las corrientes marinas hacia Antártica en la dieta del lobo fino antártico. Otros proyectos estudian el impacto de las bases y estaciones antárticas en los cuerpos de agua dulce de la península Fildes, con el fin de obtener datos precisos de los efectos de asentamientos humanos sobre los ecosistemas dulceacuícolas en Antártica. En esta línea también se incluyen trabajos que estudian el estado del Tratado Antártico, el cual regula las actividades en el Continente Blanco desde que este entró en vigor en el año 1961.

Actualizado 31 de jul del 2017