Tesista de Talackutur UCN fortalece investigación hidrogeoquímica de salares altoandinos durante pasantía científica en Italia

• 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.