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La clasificación de muestras antárticas obtenidas en las expediciones del Instituto Milenio BASE y la empresa francesa Ponant durante 2023-2024, buscará obtener información biogeografía, características y distribución de especies intermareales en el continente blanco, y encabezada por el Laboratorio de Genómica y Ecología Molecular Antártica y Sub-Antártica (LAGEMAS) liderado por el Dr. Claudio González-Wevar de la Universidad Austral de Chile (UACh), Centro IDEAL e Instituto Milenio BASE.

Dr. Claudio González-Wevar tomando muestras en Antártica. Foto: I. Milenio BASE / Nadia Politis.

Equinodermos, moluscos, crustáceos y peces, son parte de los modelos de estudio que el Instituto Milenio Biodiversidad de Ecosistemas Antárticos y Subantárticos, se encuentra analizando tras sus expediciones al mar de Weddell, en la Antártica, a través de la empresa francesa PONANT, y en el marco de la Expediciones Científicas Antárticas (ECAs) del Instituto Antártico Chileno (INACH). Clasificación de especies que en la actualidad está impulsando el Laboratorio de Genómica y Ecología Molecular Antártica y Sub-Antártica (LAGEMAS) liderado por el Dr. Claudio González-Wevar de la Universidad Austral de Chile (UACh), Centro IDEAL e Instituto Milenio BASE.

González-Wevar, también investigador del Instituto de Ciencias Marinas y Limnológicas (ICML) de la Facultad de Ciencias UACh, señala que en conjunto con Marcelo López, estudiante de Biología Marina del Instituto Milenio BASE y de la Universidad Austral de Chile (UACH), están desarrollando un trabajo clave, que podría entregar nueva información sobre biogeografía en el océano Austral: “Las muestras colectadas son de suma importancia para el conocimiento de la biodiversidad Antártica porque provienen de sectores de difícil acceso y para los cuales casi no hay registros de la biota intermareal”, señala.

Para el doctor en Ciencias, con mención en Ecología y Biología Evolutiva, trabajar con nuevos registros permitiría conocer información eventuales nuevas distribuciones de especies: “Estamos detectando la presencia de especies que se creían tenían distribución más restringida. Como es el caso de la lapa antártica Nacella concinna y los caracolitos Laevilitorina y Laevilacunaria”, advierte. 

Muestras de especies del fondo antártico. Foto: I. Milenio BASE / Nadia Politis.

En tanto que, para Marcelo López, encargado de clasificar las muestras antárticas de las expediciones Instituto Milenio BASE/PONANT, la labor constituye un especial desafío debido a las características únicas del continente helado: “Trabajar con estas muestras ha sido una experiencia súper gratificante. Para un profesional vinculado a la Biología Marina como yo, trabajar con un lugar tan remoto como es la Antártica es fantástico. Y del mismo modo, da un gran sentido de responsabilidad y de privilegio enorme ya que es un acceso a conocimiento único y de gran relevancia”, sostiene.

Las expediciones han recorrido localidades diversas del océano Austral y el lado sur de la península antártica en zomas como Red Rock Ridge, Haunusse Bay y Stonington; así como el mar de Bellinghausen con Sims Island; el mar de Amundsen con Simple Island y Cape Burks, y finalmente el mar de Ross con Cape Royds, Cape Hallet y Cape Washington. 

“Trabajar con estas muestras antárticas, además de realizar su clasificación, nos permite indagar en datos que nos lleven a descubrir potenciales nuevas especies que nos permitirían ampliar nuestro conocimiento sobre modelos de estudios con adaptaciones únicas, ofreciendo información sobre la evolución de la vida en condiciones extremas”, puntualiza Marcelo López, también integrante del Laboratorio de Genómica y Ecología Molecular Antártica y Sub-Antártica (LAGEMAS) de la Facultad de Ciencias de la Universidad Austral de Chile (UACh), y liderado por el Dr. Claudio González-Wevar.

Zona intermareal de Antártica. Foto: I. Milenio BASE / Nadia Politis.

El proceso de clasificación de las muestras recolectadas durante la expedición, inicia con su llegada al LAGEMAS en Valdivia, donde Marcelo se coordina si registro en bases de datos especializadas. Posteriormente, el investigador organiza las muestras según los grupos taxonómicos principales (equinodermos, moluscos, crustáceos y peces). A partir de esta organización, Marcelo se enfoca en la identificación de especies, teniendo en cuenta su tamaño y, en la medida de lo posible, realiza análisis de sus características genéticas.

El objetivo es identificar las posibles nuevas especies en el mayor detalle, hablando en términos taxonómicos. Es decir, clasificar y organizar las muestras de acuerdo con sus características biológicas: es ahí donde aparecen categorías como reinos, género y familias. Este procedimiento es crucial para obtener una comprensión exhaustiva de la diversidad biológica encontrada en las muestras recopiladas.

Ambos investigadores destacan la importancia de la labor en curso, que contribuye a la biodiversidad marina en la región polar. Además, podría sentar las bases para futuras investigaciones biológicas y de conservación. “Los resultados obtenidos pueden tener un impacto significativo en la investigación científica y en el entendimiento de los ecosistemas marinos antárticos, revelando especies que hasta el momento podrían haber permanecido desconocidas para la Ciencia”, señalan.

 

Por: Carolina Gajardo y Nadia Politis

Fotografía principal: Marcelo López en LEGEMAS. Créditos: I. Milenio BASE / Constanza Barrientos

 

Desde las especies más grandes y emblemáticas como ballenas y delfines, hasta las más pequeñas como las bacterias. El supercomputador del NLHPC avanza hacia la exploración de preguntas sobre conservación y efectos del cambio climático en la Antártica, a través de una colaboración entre el Instituto Milenio BASE y el Centro de Modelamiento Matemático (CMM) de la Universidad de Chile.

Es el equivalente de cientos de notebook que permiten trabajar con set de datos de gran tamaño, o complejos, y que está contribuyendo al estudio de la biodiversidad en territorios australes como Punta Arenas, Puerto Williams e incluso la Antártica. Es el Laboratorio Nacional de Computación de Alto Rendimiento, conocido como NLHPC, que, a través de una colaboración con el Instituto Milenio Biodiversidad de Ecosistemas Antárticos y Subantárticos, conocido también como Instituto Milenio BASE, procesamos datos de biodiversidad en un esfuerzo de conservación que busca describir y predecir la distribución dinámica de las especies en un contexto de crisis climática.

Dr. Guillaume Schwob, investigador postdoctoral del Instituto Milenio BASE. Foto: I. Milenio BASE / N. Politis

El Dr. Guillaume Schwob, investigador postdoctoral francés del Instituto Milenio BASE estudia la Ecología Microbiana y señala que para el estudio de microorganismos se emplea el NLHPC para poder definir cuáles son las especies bacterianas que viven en el continente blanco: “Cuando trabajamos con microorganismos, recuperamos desde el ambiente (que puede ser abiótico como el suelo, sedimento de lago, agua de mar, o biótico como efectos de la presencia de animales, plantas o líquenes), pequeños fragmentos de ADN. Estos fragmentos son secuencias de cuatro letras y que tienen un tamaño aproximado de unas 400. Esto es muy importante porque el orden de las letras nos permite definir cuáles son las especies microbianas que viven en la Antártica”, dice.

El doctor en Ecología Microbiana subraya que procesar datos de gran volumen requiere el uso de supercomputadores, como el NLHPC: “Por ejemplo, en nuestro último estudio teníamos 47 millones de secuencias que fueron analizadas. Y si hubiésemos querido escribir estas secuencias en hojas de papel habría sido el equivalente de 2 millones de páginas que se extenderían desde la ciudad de Punta Arenas hasta la base chilena Julio Escudero en isla Rey Jorge, en la Antártica, en una extensión cercana a los 1.200 kilómetros”, subraya.

En la actualidad, el uso de datos de biodiversidad permite avanzar hacia la exploración de preguntas sobre conservación y efectos del cambio climático en la Antártica, a través de la descripción de especies, conociendo de qué forma llegan a lugares aislados, poco explorados y cuáles son las condiciones ambientales que les permiten permanecer en esos lugares, así como predecir cómo la distribución de estas especies van a cambiar en el futuro, en respuesta al cambio climático…¿Las especies se podrán adaptar?

El Laboratorio Nacional de Computación de Alto Rendimiento (NLHPC) es el supercomputador más potente de Chile y uno de los más poderosos en Sudamérica. Está especializado en computación de altas prestaciones, en 2011 comenzó a operar en el Centro de Modelamiento Matemático (CMM) de la Universidad de Chile y actualmente constituye la red científica más grande del país que comparte una infraestructura.

El Instituto Milenio BASE, un programa de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID), perteneciente al Ministerio de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación de Chile, busca generar conocimiento científico de frontera y formar jóvenes investigadores en torno a la biodiversidad de los ecosistemas antárticos y subantárticos, con el fin de comprender, evaluar y predecir los efectos del cambio climático sobre la biota. Esto, con el objetivo de proponer políticas de conservación y gobernanza para la Antártica, el océano Austral y las regiones subantárticas, así como sensibilizar y comunicar a un público amplio sobre las amenazas que enfrentan estos ecosistemas. Más información en https://institutobase.cl

 

Por: Nadia Politis

Foto principal: I. Milenio BASE / N. Politis

Con el objetivo de desarrollar iniciativas de estudio y conservación de la biodiversidad a nivel nacional, basadas en la evidencia científica y el uso de datos, las científicas del Instituto Milenio BASE Dra. Claudia Maturana y Melisa Gañán sumarán sus conocimientos en biodiversidad antártica y subantártica.

03 de mayo de 2023.- Impulsar y fomentar el acceso libre a los datos sobre biodiversidad en el país e impulsar la colaboración entre iniciativas nacionales e internacionales relacionadas con los datos de biodiversidad, son parte de los objetivos del Nodo GBIF Chile, y que tras la creación de una mesa de trabajo multisectorial, contará con la participación de la Doctora en Ecología y Biología Evolutiva e investigadora adscrita del Instituto Milenio BASE Claudia Maturana, y la estudiante doctoral del Instituto Milenio BASE y la Universidad de Barcelona, Melisa Gañán.

Investigadora doctoral del Instituto Milenio BASE, Melisa Gañan. Foto: I. Milenio BASE/ N. Politis

Así, con el objetivo de redactar una propuesta de gobernanza para la red de GBIF Chile que permita desarrollar, en su implementación, un marco colaborativo de políticas, acuerdos, normas y estándares comunitarios ha comenzado un trabajo sistemático con investigadoras e investigadores: “Los resultados serán propuestos a las partes interesadas para orientar el intercambio, la publicación, el manejo y el uso de datos sobre biodiversidad en Chile”, señala Melisa Gañán también investigadora de la Universidad de Magallanes, del Núcleo Milenio de Salmónidos Invasores Australes (INVASAL) y el Centro Internacional Cabo de Hornos (CHIC).

El trabajo también busca articular el trabajo de los distintos representantes públicos y privados que provisionan datos de Biodiversidad y determinar de qué forma se pueden fortalecer políticas públicas del país: “Antes, cualquiera que quisiera ser parte de los colaboradores podía subir datos, pero ahora se quiere crear una política que protocolice y que dé forma a los datos. Qué se publica, cómo impactan y cuáles podrían tener prioridad”, señala la Dra. Claudia Maturana, también investigadora del Instituto de Ecología y Biodiversidad (IEB) y el Centro CHIC.

Investigadora adscrita Instituto Milenio BASE, Dra. Claudia Maturana. Foto: I. Milenio BASE/ C. Barrientos

Así, el Instituto Milenio Biodiversidad de Ecosistemas Antárticos y Subantárticos (BASE), el Núcleo Milenio de Salmónidos Invasores Australes (INVASAL), y el Instituto de Ecología y Biodiversidad (IEB) a través de las investigadoras Gañán y Maturana, trabajarán activamente en la mesa de gobernanza para diseñar una estructura de funcionamiento articulado. Esta estructura, aún con un desarrollo inicial, “permitirá afrontar desafíos en materia de gestión e información sobre biodiversidad del país”, destacan ambas científicas, con labores de investigación en Santiago y Puerto Williams.

GBIF o Global Biodiversity Information Facility es una iniciativa intergubernamental que surge desde la Organización para la Cooperación y Desarrollo Económico (OCDE), con el objetivo de crear una red de información accesible sobre biodiversidad, con el fin de facilitar y potenciar la investigación científica. El Nodo GBIF Chile es gestionado por el Ministerio del Medio Ambiente (MMA) quien, como entidad signataria, es responsable por su implementación.

La mesa de gobernanza está formada por representantes de instituciones del sector público, universidades, entidades científicas, sector privado, museos, organizaciones no gubernamentales y ciencia ciudadana, todos socios de GBIF que deben tener experiencia en la publicación de datos de biodiversidad. Concretamente esta Mesa está formada por el Instituto Milenio BASE, Universidad de Chile, Universidad de Magallanes, Subsecretaría de Pesca y Agriculta (SUBPESCA), Corporación Nacional Forestal (CONAF), Ministerio del Medio Ambiente (MMA), Econativa Consultores, Cienciambiental Consultores, el Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad (CAPES), Museo de Historia Natural, Museo de Zoología de la Universidad de Concepción y la ONG Alianza Zona Norte de Quilpué.

Más información en https://gbifchile.mma.gob.cl/

 

Por: Nadia Politis y Marcelo Sotomayor

Fotografía principal: I. Milenio BASE/ Claudia Maturana