Líneas de Trabajo
- Diversificación de la acuicultura de diferentes especies marinas
- Nutrición Acuícola
- Ecología y manejo de Sistemas Biológicos
- Ecofisiología de Crustáceos
- Oceanografía Biológica
- Genética de Organismos Acuáticos
- Programa de Investigación Pesquera
- Algas
- Reutilización Biotecnológica de Residuos Orgánicos
El trabajo que desarrolla esta área se realiza en el Hatchery de Invertebrados Marinos (HIM) de la Unidad de Cultivo de Moluscos, a cargo de Dr. Iker Uriarte Merino, el que contempla diferentes salas de cultivo con equipamiento y suministro de agua de mar, aireación y sistemas de recirculación para el cultivo de moluscos bivalvos, gastrópodos y cefalópodos.
Uno de los proyectos emblemáticos ejecutado en esta área fue el proyecto Fondecyt 113 1094, titulado “How temperature improve the performance of embryo and paralarvae of Patagonian Octopus Enteroctopus megalocyaths”, el que tuvo por objetivo general investigar la interacción entre la temperatura y la dieta que controla el crecimiento de las paralarvas del pulpo y, como objetivos específicos, evaluar el efecto de la temperatura sobre el desarrollo embrionario de las paralarvas; determinar el efecto de la aclimatación termal y la dieta proteolítica.
Para su difusión se realizó un taller dirigido al sector pesquero artesanal con el fin de dar a conocer los principales avances de la Pesquería, Manejo y Cultivo del pulpo para proponer acciones que permitan asegurar la sustentabilidad de este recurso. También se visitaron dos escuelas de Purranque, en base a lo cual se confeccionó una guía titulada "Taller sobre el pulpo del sur Enteroctopus megalocyathus, promoviendo las ciencias en Escuelas Municipales de Purranque, Mes del Mar Mayo 2014".
Otro proyecto adjudicado es el Núcleo INLARVI o “Red multidisciplinaria para el desarrollo de la Larvicultura marina de especies con ciclos de vida complejos Etapa I. Moluscos emblemáticos: pulpo del Norte (Octopus mimus), pulpo del sur (Enteroctopus megalocyathus) y loco (Concholepas concholepas)”.
Este es un proyecto núcleo interno DID-UACh 2015-2018, y su objetivo es generar una red multidisciplinaria de expertos enfocada en la larvicultura marina de especies con ciclo de vida complejo, que contribuya a reducir la brecha que separa el cultivo experimental del cultivo industrial en recursos marinos de alto impacto social.
Asimismo, en este Hatchery se mantienen y cultivan para fines de docencia otras especies de moluscos gastrópodos, como el Abalón rojo (Haliotis rufescens), Loco (Concholepas concholepas), Caracol trumulco (Chorus giganteus), en dependencias del Nursery de Invertebrados Marinos del HIM UACh Sede Puerto Montt.
La investigación en Nutrición Acuícola está enfocada hacia la diversificación de la acuicultura, estudiando principalmente la nutrición de reproductores y de larvas de especies marinas.
Por ello, se trabaja con cultivos auxiliares para las larvas de peces y paralarvas de pulpos, y para los reproductores y larvas de bivalvos. La investigación está dirigida principalmente a aumentar los contenidos de proteína, y así mejorar los aportes de ácidos grasos esenciales de los cultivos auxiliares.
Por otro lado, se ha desarrollado investigación enfocada a la sustentabilidad de la salmonicultura, enfocada a caracterizar el proceso alimentario y las implicancias de aditivos atractantes e inmunoestimulantes en las dietas. Las herramientas de investigación y desarrollo son análisis de energética nutricional, requerimientos de ácidos grasos y desarrollo de dietas balanceadas para reproductores y larvas de nuevas especies.
Se dicta docencia en Nutrición para los programas de pregrado y de postgrado en Acuicultura de la Universidad Austral de Chile. También se ha dictado el Diploma en Nutrición de la Acuicultura para profesionales argentinos, y se ha invitado a profesores extranjeros a dictar cursos intensivos de doctorado en Nutrición Acuícola, abiertos a otras universidades y sector privado.
El equipo humano que encabeza la Dra. Ana Faría es integrado por la ingeniero en Acuicultura Jessica Dörner, especialista en producción de alimento y evaluación de digestibilidades, y por la bióloga Pamela Carbonell, experta en análisis de aminoácidos y extracción de ácidos grasos, el bioquímico Marco Montes de Oca, el tesista de doctorado César Torres, y la tesista de pregrado Fernanda Peñailillo.
Esta línea de investigación, dirigida por la MSc. Sandra Marín, aborda la ecología y manejo de recursos naturales y acuícolas, a través de las interacciones que ocurren entre los diferentes componentes de estos sistemas biológicos.
Para abordar la complejidad de tales interacciones se usan diferentes aproximaciones: el modelamiento para simular el comportamiento de estos sistemas bajo diferentes escenarios, estudios experimentales para generar información de base que contribuya al modelamiento y otros procesos de toma de decisiones, y la de evaluaciones en terreno. Todas estas aproximaciones tienen su foco en contribuir a la sustentabilidad de las actividades productivas asociadas a nuestros recursos.
Entre las problemáticas abordadas se encuentran el repoblamiento y dinámica poblacional de recursos marinos bentónicos; la producción de organismos marinos de cultivo y sus efectos sobre el medio ambiente, la interacción salmónido-Cáligus, incluyendo la caracterización espacial y temporal de la sensibilidad de este Cáligus a antiparasitarios.
Esta línea de investigación incluye el apoyo permanente de profesionales que han ido especializándose en las temáticas de interés y ha integrado estudiantes de pregrado de nuestra Universidad y otras universidades nacionales, así como estudiantes de nuestro programa de Doctorado en Ciencias de la Acuicultura.
De esta manera el equipo ha podido posicionarse en temas relevantes para el manejo de recursos naturales y acuícolas, por lo que el desafío es mantener este equipo de trabajo para avanzar acorde a los requerimientos del desarrollo productivo de la región.
En los años 2014 y 2015 el financiamiento de esta línea ha sido a través de fondos concursables del estado, así como proyectos privados y servicios solicitados por la industria acuícola, farmacéutica animal y proveedores de servicios a la industria del salmón.
A través de estas interacciones con los distintos actores involucrados en el manejo de recursos naturales y acuícolas, es que se ha fomentado una plataforma de trabajo conjunto con autoridades de Subsecretaría de Pesca y Acuicultura, el Servicio Nacional de Pesca y Acuicultura, investigadores nacionales y extranjeros y empresas a través de proyectos, talleres de difusión, transferencia tecnológica y de conocimientos, e investigación.
También ha llevado a la participación en distintos comités (Científico-técnico Acuicultura-Ambiente (Subpesca), Mesa Meso Regional del salmón (Corfo) y mesas de trabajo privadas y público privadas, y a la continua presentación de investigaciones en congresos y publicaciones en revistas especializadas.
Esta área, dirigida por el Dr. Kurt Paschke, se dedica a la Fisiología de Invertebrados, con énfasis en la ecofisiología. Se enfoca en comprender el efecto de factores ambientales tales como la temperatura, salinidad, fotoperíodo y, en el último tiempo, de la disponibilidad de oxígeno sobre la fisiología de animales.
Se pone especial atención en estadios tempranos del desarrollo (embriones, larvas y juveniles) y cómo se interrelacionan los mecanismos, procesos y adaptaciones fisiológicas con las diferentes fases del ciclo de vida.
Para ello se utilizan diferentes metodologías, tales como cuantificación de consumo de oxígeno con tecnología óptica, excreción de amonio, regulación de iones, pigmentos respiratorios, análisis proximal y metabolitos específicos como lactato, entre otros.
Al utilizar estas técnicas en especies de importancia comercial ha sido posible desarrollar tecnologías de cultivo. Esta ha sido un área que ha permitido, por ejemplo, notorios avances en el desarrollo del cultivo de la centolla austral (Lithodes santolla). En el último año, esta aproximación ha permitido evaluar el impacto de pesticidas sobre la fisiología de otros crustáceos como la jaiba marmola (Metacarcinus edwardsii).
El trabajo de investigación se desarrolla principalmente en el Laboratorio de Ecofisiología de Crustáceos LECOFIC, en un espacio de más de 200m2, el que cuenta con tres cámaras de temperatura controlada de 28 m2 cada una, con agua de mar filtrada y aireación continua.
El área de Fisiología Aplicada del IACUI es una plataforma para realizar investigación conjunta con investigadores de Alemania, Argentina, México y nacionales.
Una fracción significante del CO2 producido antropogénicamente es removido desde la atmósfera por los océanos, a través del proceso de fotosíntesis, lo que mitiga el fenómeno de calentamiento global. De igual forma, los océanos son sistemas claves en la transferencia de calor y gases hacia la atmósfera y, por lo tanto, modulan la climatología.
Los océanos son importantes cuencas sumideros de carbono, tal como se ha determinado en el sistema marino costero de la Patagonia durante los meses de primavera-verano.
Los estudios del Dr. José Luis Iriarte se han focalizado en determinar el balance de carbono en la trama trófica pelágica, la importancia de los nutrientes inorgánicos (nitrógeno y ácido silícico) y elementos trazas (Hierro), y la dinámica del sistema de carbonato (pH-pCO2-Alcalinidad) y su relación con los productores primarios, cuyos resultados tienen implicancias en el intercambio de CO2 atmósfera- océano en el ecosistema marino de la Patagonia.
Dichos estudios han demostrado una clara tendencia a la disminución de los caudales de agua dulce en los grandes ríos de la zona sur de Chile (ejemplo: Río Puelo) en los últimos 70 años, por lo que su interacción con el borde costero marino adyacente podría tener implicaciones ecológicas, ambientales y productivas sobre todo en la mitilicultura.
Durante los siguientes 5 años, el Dr. José Luis Iriarte estudiará los sistemas marinos subantárticos y antárticos (Centro FONDAP IDEAL), los que actualmente constituyen regiones que enfrentan grandes cambios debido a su vulnerabilidad bajo un escenario de acelerado calentamiento global e impacto antropogénico.
En este contexto se predicen impactos a escala regional, a través del derretimiento del hielo continental con efectos en los procesos biológicos, químicos y físicos de los sistemas costeros y oceánicos.
El laboratorio de Genética Molecular de la Universidad Austral de Chile Sede Puerto Montt, forma parte del Instituto de Acuicultura, y desarrolla principalmente actividades de investigación asociada a proyectos Fondecyt, Innova Corfo, Fic-Regional y Fondef.
En dicho laboratorio, a cargo de la Dra. Marcela Astorga, se realizan análisis molecular enfocado en responder preguntas de genética de poblaciones y evolutiva de organismos acuáticos. Esto se ha realizado para apoyar a resolver problemáticas de la acuicultura y pesquerías.
Se ha desarrollado la aplicación de la genética molecular para la acuicultura, mediante la identificación de estructura de poblaciones, fuentes de dispersión larval, identificación larval, estimación de tamaños efectivos, conectividad y medidas de variabilidad de stocks, entre otros. Estas áreas se han desarrollado con mayor énfasis en moluscos del grupo mitílidos y otras familias de moluscos de importancia comercial.
El Programa de Investigación Pesquera de la Universidad Austral de Chile Sede Puerto Montt, que es liderado por el Dr. Carlos Molinet Flores, contribuye a realizar investigación científica sobre la biología, la ecología y la dinámica de las especies erizo (Loxechinus albus) y chorito (Mytilus chilensis).
En el caso del erizo se implementó una red de estaciones de seguimiento de la tendencia de la dinámica poblacional, metodología que ha sido incorporada al Seguimiento Bentónico que realiza el Instituto de Fomento Pesquero (IFOP).
Por su parte, en el caso del chorito o mejillón chileno, se realizaron contribuciones a la definición y aplicación de modelos de capacidad de carga para la mitilicultura y la evaluación del estado de los bancos naturales, asociados a la captación natural de semillas para la mitilicultura.
Actualmente, el programa ejecuta los siguientes proyectos (i) FIP 2014-08 “Actualización de la estimación de parámetros biológicos y de crecimiento de erizo en la X y XI Regiones”; (ii) FIP 2014-57 “Prospección y evaluación de la condición de bancos naturales de mitílidos en la zona sur-austral de Chile"; (III) FIC-Aysén “Estudio Línea Base para la producción de semillas y extracción sostenible del recurso chorito en el fiordo Pitipalena": (IV) “Seguimiento Red de estaciones fijas recurso erizo”; FONDECYT 1130716 “Dinámica de la población de Mytilus chilensis en el fiordo del Reloncaví: Bases científicas para la acuicultura del mejillón”.
Además se han realizado asesorías a The Nature Conservancy en la implementación de metodologías de trabajo en Áreas de Manejo de Explotación de Recursos Bentónicos (AMERBs) de la localidad de Chaihuín, Región de Los ríos.
Embarcación de investigación “Dr. Jürgen Winter”
Para la realización de cruceros de investigación, el Programa de Investigación Pesquera cuenta con la L/M “Dr. Jürgen Winter”, la que cuenta con habitabilidad para seis investigadores y está disponible para su arriendo por otras instituciones de investigación.
Además, la embarcación está equipada para la instalación y operación de equipos de pesca y exploración submarina. Con esta embarcación se complementa el trabajo que se realiza en las estaciones costeras de Melinka y Raúl Marín Balmaceda en la Región de Aysén.
La acuicultura de algas es actividad que ha mostrado una expansión importante en la región y a nivel mundial, con un crecimiento del 8% anual, siendo el sector acuícola que mas crece en los últimos 10 años.
El Dr. Pedro Murúa es ingeniero acuícola UACh, que se dedica a reformar la investigación de patologías de algas, y para ello utiliza aproximaciones de microscopia, farmacológicas, genéticas y de cultivo para diagnosticar nuevas enfermedades de algas y describir nuevos mecanismos de defensa en macroalgas rojas y pardas; además de recursos de NGS/omicas para refinar este conocimiento hacia un nivel molecular.
Sus intereses se centran en varios aspectos de biología de algas, últimamente dirigidos a entender interacciones alga-patógeno, tales como, i) Descripción de patógenos nuevos, incluyendo ciclos de vida, estrategias de diseminación e infección, nutrición y desarrollo; ii) aspectos epidemiológicos de poblaciones de algas pardas usando patosistemas naturales; y iii) inmunidad de algas, con énfasis en inmunidad localizada y sistémica y mecanismos de muerte celular programada y autofagia.
Adicionalmente, y a través del Laboratorio de Macroalgas de la Sede Puerto Montt de la UACh, pilotea tecnología de cultivo de algas pardas y rojas de interés comercial. También intentamos desarrollar y evaluar el manejo y repoblamiento de estas especies en las praderas naturales, para garantizar la sustentabilidad medioambiental en el tiempo.
Dependen del Laboratorio de macroalgas, la Estación Experimental de Botánica Marina de Maullín y la Estación Yaldad de Quellón en Chiloé.
Su línea de trabajo se ha enfocado principalmente en la síntesis de biocombustibles de tercera generación utilizando el método de transesterificación directa con catálisis ácida, a partir de biorefineria de aceites de biomasa microalgal, gracias a la colaboración en proyectos INNOVA-CORFO (2013).
Posteriormente, su línea de trabajo se ha enfocado en la síntesis de biosiedel de segunda generación. En esta área, se ha trabajado utilizando como materia prima aceites de fritura, biocarbón funcionalizado como catalizador heterogéneo, probando en primera instancia la factibilidad técnica y experimental de otorgar propiedades magnéticas al biomaterial en cuestión para facilitar su recuperación así como también su impacto en la refinación el biocombustible.
Así mismo, se ha estudiado el rendimiento del uso de tecnología de microondas para llevar a cabo la funcionalización del catalizador así como la síntesis del biodiesel, donde se logró obtener resultados positivos en cuando a la reducción de los tiempos de operación, los costos energéticos y de insumos requeridos y aumentando la calidad de los productos finales.
En este trabajo, el ingeniero Diego Reyes fue colaborador, tesista y asistente del proyecto FONDECYT Postdoctorado de la Dra. María Eugenia González (2015-2016), cuyos resultados propiciaron la adjudicación de un proyecto FONDEF-VIU (2015-2016) y la participación como profesor informante de una tesis dirigida por la Dra. González cuya finalidad fue la optimización y mejora de los parámetros de funcionamiento de la tecnología de microondas sobre la funcionalización y síntesis de biodiesel en el año 2017.
En el año 2018 ingresó al programa de Magíster en Matemáticas Aplicadas, concretamente para realizar su Actividad Formativa Equivalente (AFE), donde ha podido trabajar sobre la descripción matemática del proceso de pirolisis lenta en reactor de lecho fijo, el que fue financiado por un proyecto FONDECYT Iniciación de la Dra. Aixa González y que tuvo como principal objetivo el manejo de parámetros de operación a través del modelado y el estudio de optimización el proceso mismo.
A su vez, en cuanto a pregrado se refiere, su enfoque respecto a las asignaturas impartidas aborda tanto las ciencias matemáticas como la economía ambiental y la formulación de proyectos, principalmente de innovación. Mientras que respecto a los trabajos de titulación dirigidos como patrocinante, éstos se orientan hacia los estudios de factibilidad técnico-económica para la gestión de tratamiento de residuos sólidos, así como también la elaboración de documentos municipales; particularmente una ordenanza municipal ambiental en la comuna de Carahue, Región de la Araucanía; instrumento que actualmente se encuentra en uso vigente en dicha municipalidad.
El área de investigación del Dr. Manuel Alarcón Vivero es la microbiología ambiental, la que se entiende como el estudio, análisis de la diversidad y función de los microorganismos en sus entornos naturales e incluso artificiales.
Esta disciplina gana relevancia cada día, ya que con innovación biotecnológica se pueden desarrollar soluciones amigables para cubrir diferentes necesidades ambientales, es decir, nos permite reconocer microorganismos de importancia ambiental en la búsqueda de soluciones a los problemas ambientales que necesiten biorremediación, degradación de xenobióticos y recalcitrantes, utilizando diversas técnicas de laboratorio para la recuperación, aislamiento e identificación de los microorganismos relacionados con los ecosistemas aire, suelo y agua.
Así también, optimizar los ciclos del nitrógeno, carbono, fósforo, azufre y hierro en los procesos de corrosión, microbiología de ambientes extremos, manejo de residuos sólidos, degradación de xenobióticos y detoxificación de recalcitrantes, bioquímica y genética de la degradación de hidrocarburos, humedales y fitorremediación, tratamiento aeróbico y anaeróbico de aguas residuales, entre otros y el uso de diferentes modelos biológicos, para evaluar los efectos de los contaminantes mediante ensayos de toxicidad aguda.
En el ámbito de la biotecnología ambiental y microbiología ambiental, se han desarrollado diferentes líneas de investigación como la producción de energía a partir de procesos de digestión anaerobia y con ello la producción de metano que permite ser quemado y con esa energía producir electricidad o ser usada de forma directa para las necesidades térmicas requeridas, este proceso también se puede considerar como un proceso de bioremediación de tal forma de tratar Residuos Industriales Líquidos (RIL) o Residuos Sólidos Municipales (RSM) orgánicos.
También la materia orgánica se puede degradar mediante procesos aeróbicos que terminan con la producción de biofertilizantes mediante de producción de compost. Estos procesos de biorremediación pueden ser aislados en biorreactores o de forma directa en el medio ambiente como el proyecto para limpiar fondos marinos utilizando celdas de energía microbianas, es decir, bacterias productoras de electricidad colaborando en la descontaminación del entorno mediante la modificación del potencial REDOX en el medio ambiente.
En este afán ambiental, también trabajamos en el uso de diferentes desechos orgánicos para la producción de compuestos de valor agregado, por ejemplo, la producción de hongos de importancia gourmet o para ser usado como fortalecedores del sistema inmunológico de humanos.
Por otra parte, la biotecnología ambiental nos permite la selección de microorganismos benéficos para el desarrollo de los diferentes organismos de nuestro interés, ya sean plantas, animales o el propio humano. Estos microorganismos actúan como probióticos, es decir, como agentes protectores de la vida de quienes son sus huéspedes. De esta forma, se han desarrollado proyectos para la protección de peces (salmones), como el actual proyecto de producción de probióticos para larvas de pulpos.
