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El Dr. Alexis Castillo, investigador del Centro de Investigaciones en Estudios Avanzados del Maule (CIEAM) de la Universidad Católica del Maule (UCM), dedica su carrera científica a la reconstrucción de paleoambientes, continuando una línea de investigación en base al análisis de registros sedimentarios de origen marino-costero, con especial énfasis en la costa Norte de Chile. Sobre su aporte y mirada medioambiental conversamos con el experto en la presente entrevista con revista Eco Ciencia.

¿Qué es la reconstrucción de paleoambientes y qué nos permite conocer?

La reconstrucción de los paleoambientes es una actividad que tiene por objetivo estudiar los sistemas naturales del planeta durante el pasado reciente (i.e. siglos, milenios) y/o geológico (i.e. millones de años), con especial énfasis en inferir y/o interpretar, cuál(es) fue(ron) los procesos y mecanismos que modularon su variabilidad y cómo estos sistemas naturales responden (o evolucionan) a cambios en las condiciones físico-químicas del entorno, en términos de magnitud y dirección. Recordemos que nuestro planeta tiene más de ~5.600 millones de años de existencia y ha evolucionado desde entonces, en un proceso continuo de cambios ambientales globales que afectaron, afectan y afectarán el desarrollo de la vida en la Tierra.

Yo me refiero a esta (“la reconstrucción de paleoambientes”) como una actividad y no una disciplina, dado que requiere nutrirse de varias disciplinas para poder ser desarrollada en su contexto (i.e. climatología, geología, glaciología, ecología, biología, química, oceanografía, entre otras).

La reconstrucción de paleoambientes requiere de “archivos ambientales” que generalmente encontramos en la naturaleza para poder desarrollarla. Es así como testigos de hielo y sedimento marino/lacustre, anillos de crecimiento de árboles, estructuras calcáreas de corales y conchas, estalagmitas, entre otras son usados para realizar las investigaciones paleoambientales. También encontramos los “registros documentarios”, los que en el caso de Suramérica permiten realizar inferencias paleoambientales para los últimos 5 siglos (desde 1500 AD), que corresponde al periodo donde los sacerdotes y escribanos, que llegaron durante el periodo de colonización español, dejaron escritos sobre eventos ambientales extremos de la época (i.e. lluvias torrenciales, crecidas de ríos, aluviones, etc).

Para poder reconstruir esta historia, los investigadores que nos dedicamos al estudio paleoambiental debemos analizar y cuantificar una serie de indicadores presentes y preservados en los archivos ambientales (i.e. elementos, estructuras y/o sustancias de naturaleza orgánica/inorgánica) para que luego, en base a la distribución del mismo a lo largo del registro, sea posible interpretar el proceso ambiental que se quiere reconstruir. A modo de ejemplo, los investigadores utilizan restos de peces (i.e. vertebras, escamas y otras estructuras óseas), estructuras silíceas de diatomeas para inferir variabilidad de las comunidades pelágicas frente a cambios en las características físico-químicas de los océanos; utilización de elementos mayores (i.e. Aluminio, Zirconio, Titanio) y minerales (i.e. Cuarzo, albita, feldespatos) para inferir cambios en el aporte de material continental hacia la zona costera; uso de elementos menores (i.e. Molibdeno, Uranio, Vanadio, Renio) e isótopos estables (i.e. δ¹⁵N) para inferir cambios en la oxigenación de los océanos; Polen para reconstruir cambios en la cobertura vegetacional o en el uso de suelos del entorno, entre otros. Lo crítico e importante es que uno debe comprender el funcionamiento de los indicadores (o también llamados “proxies”) que utiliza para el proceso que desea reconstruir.

En mi caso particular, he desarrollado toda mi línea de investigación trabajando en base al análisis de registros sedimentarios de origen marino-costero, con especial énfasis en la costa Norte de Chile. Sin embargo, la interacción con otros equipos de investigación me ha permitido comenzar a trabajar con registros sedimentarios recuperados en fiordos del extremo sur de Chile y del Caribe.

¿Qué aspectos de esta actividad son los que motivan su trabajo?

La principal motivación de trabajar en este campo radica en la necesidad de integrar el conocimiento de distintas disciplinas para entender cómo evolucionan los sistemas naturales a través del tiempo en respuesta a forzantes naturales y antrópicos. Sin embargo, algo que también es motivante es que los “archivos ambientales” son verdaderas cajas de sorpresas, dado que ningún archivo es igual a otro. Siempre nos encontramos con discontinuidades (“slumps”) que pueden ser ocasionadas por eventos sísmicos pasados, restos óseos de organismos marinos (i.e. peces, testas de protozoos, etc) y otro tipo de evidencia que siempre es de gran interés y de vital importancia para estudiar el pasado.

¿Qué proyectos son los que está desarrollando en relación a este tema actualmente?

Actualmente participo en tres proyectos de investigación, 2 proyectos nacionales financiados con recursos públicos de Chile (CIMAR 25-Fiordos del Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada Chilena, ANID) y uno de carácter internacional (J’EAI), financiado por el Institut de Recherche pour le Développement (IRD, Francia). En el primer proyecto titulado “Análisis y calibración de indicadores sedimentarios de producción biológica y del ciclo hidrológico en sistemas de fiordos y canales del extremo sur de Chile”, junto a investigadores de la Universidad de Magallanes, Universidad de Antofagasta, el Instituto Antártico Chileno y la Universidad Católica del Maule, hemos realizado la calibración de indicadores geoquímicos orgánicos e inorgánicos para estudiar potenciales cambios actuales y pasados en la productividad biológica y del ciclo hidrológico del extremo sur chileno. Este proyecto inició en octubre del 2019 con la ejecución de una campaña oceanográfica de ~40 días a bordo del buque científico Cabo de Hornos, instancia donde se recuperaron muestras de sedimentos superficiales y dos testigos de sedimentos para su análisis paleoambiental (recuperados en el Seno Almirantazgo y en el Estrecho de Magallanes. Por otro lado, recientemente he sido invitado a participar en calidad de Investigador Joven al Núcleo Milenio UPWELL (Understanding past coastal upwelling systems and environmental local and lasting impacts), cuyo objetivo es estudiar las relaciones co-evolutivas entre los sistemas socioculturales y biofísicos que han integrado el sistema de la Corriente de Humboldt de Chile durante los últimos 12000 años. Mi incorporación al grupo de trabajo “Biogeoquímica de Humboldt” implica contribuir a la generación de conocimiento sobre la dirección y cronología de los cambios en las condiciones ambientales de la costa norte de Chile durante el Holoceno. Finalmente, el proyecto internacional J’EAI-CHARISMA (Climate change, variability and assess of extreme events impacts on fragile ecosystems in western coast of America (Colombia, Peru, Chile): Bringing paleoenvironmental evidence to reduce uncertainties) tiene como objetivo analizar los impactos de los eventos extremos sobre los ecosistemas frágiles en la costa oeste de América del Sur en relación con la variabilidad climática y el cambio climático actual mediante evidencias pasadas. En este proyecto, los mayores esfuerzos investigativos se están desarrollando en la zona costera de la Guajira (Laguna costera bahía Hondita) y en cuevas ubicadas en la cordillera de los Andes colombiana, lugares donde se recuperaron testigos de sedimento marino y espeleotermas para entender cómo la variabilidad espacio-temporal de la Zona de Convergencia Intertropical y otros forzantes regionales modulan las condiciones océano-climáticas del Cono-sur y cómo responden los ecosistemas locales frente a esta variabilidad.
¿Cuáles diría usted han sido las mayores satisfacciones de su trabajo en esta línea?

Una de las mayores satisfacciones es poder contribuir a la generación de conocimiento que nos permita conocer cómo los ecosistemas acuáticos de Chile respondieron y evolucionaron (o cambiaron localmente) frente a forzantes naturales y antrópicos, especialmente en sectores donde no existe información. También es satisfactorio poder desarrollarse en términos académicos y profesionales en mi área de interés, compartir y colaborar con colegas del área de todo mundo, apoyar la formación de capital humano nacional e internacional, entre otros aspectos.

¿Qué nos podría comentar sobre las conclusiones de su trabajo del 2019 en relación a la caracterización de los ambientes sedimentarios del extremo sur de Chile?

El trabajo del proyecto CIMAR-25 Fiordos aún no termina. A través del análisis geoquímico de los sedimentos superficiales hemos logrado identificar y calibrar los “proxies” que utilizaremos para reconstruir la variabilidad del ciclo hidrológico en Patagonia Sur. Los resultados dan cuenta que es posible identificar ciertas “firmas geoquímicas” de los sedimentos que se asocian a la cercanía/lejanía y/o menor/mayor influencia de la descarga de agua dulce desde el continente (cercanía a Campos de Hielo Sur, ríos y escurrimientos costeros, entre otros) y el océano, según su composición geoquímica inorgánica.  Además, estamos avanzando en el procesamiento de los registros sedimentarios obtenidos en el Seno Almirantazgo y el Estrecho de Magallanes (bahía Inútil) para la realización de los análisis radiocronológicos (²¹⁰Pb y ¹⁴C) que permitirán establecer la ventana de tiempo de los registros y análisis micropaleontológicos, isotópicos, inorgánicos y orgánicos necesarios para trazar y reconstruir la variabilidad de estos sistemas naturales.

¿Cuál es su mirada respecto de la contaminación del mar? (especialmente en Chile)

La contaminación acuática es una externalidad negativa inherente a toda actividad humana. Todos los ecosistemas acuáticos son afectados directa e indirectamente por el vertido de desechos domésticos e industriales, especialmente aquellos que son generados por los centros urbanos asociados a estos. En Chile, hasta 1994 no existía una institucionalidad ambiental formal encargada de proteger y conservar la homeostasis de los sistemas naturales, pero esto fue resuelto gracias a la promulgación de la “Ley sobre bases generales del Medio Ambiente (Ley N° 19.300). Posteriormente, esta institucionalidad fue fortalecida mediante la promulgación de la Ley N° 20.417 que crea toda la orgánica para ocuparse de los asuntos ambientales del país, pero, todavía tenemos una deuda pendiente en esta materia. En Chile existen normas que regulan la calidad ambiental de los sistemas naturales (Normas Primarias y Secundarias de calidad ambiental, Normas de Emisión), centrándose en la protección de los cuerpos de agua (dulce y marina), pero todavía no existe normativa ambiental que regule el contenido de contaminantes en los sedimentos acuáticos.

¿Podría afirmar que el ambiente acuático se ha ido deteriorando en las últimas décadas en Chile?

Yo pienso que sí, pero todos tenemos una cuota importante de responsabilidad y no sólo la industria. Sabemos que Chile sostiene su economía principalmente en la explotación de recursos naturales con nulo o muy escaso valor agregado y la normativa ambiental es relativamente reciente. Esto implica, por ejemplo, que durante la década de ~1930, relaves mineros del proceso de explotación cuprífera en la localidad de Potrerillos (Región de Atacama) y sin ningún tipo de tratamiento fueron descargados directamente en el cauce del Río Salado, siendo transportados hacia las costas de la ciudad de Chañaral. La descarga ininterrumpida de los relaves mineros por un periodo de ~30 años provocó que miles de toneladas de relaves fueran acumulados en la costa de Chañaral, produciéndose un proceso de embancamiento en la bahía y generando un retroceso de la línea de costa de aproximadamente ~5 km lineales. Desde el punto de vista ecológico, la descarga de los relaves, que incluye un mix de elementos tóxicos (metales pesados) impactó significativamente la zona costera, afectando fuertemente a las comunidades marinas y cuyos daños son irreversibles. Hoy esta bahía es considerada un hot-spot de contaminación a nivel mundial. Sí analizamos el norte de Chile, casi la totalidad de las zonas costeras han sido fuertemente impactadas por la actividad minera, sino que también otro tipo de industria (i.e. termoeléctricas, terminales marítimos y puertos de embarque, desaladoras, etc) contribuyen al deterioro del ecosistema marino. En la zona centro-sur de Chile, la situación no es muy distinta, dado que la industria de papel, las centrales generadoras de energía y la acuicultura también han generado una serie de externalidades negativas sobre los ecosistemas acuáticos. Una de las limitaciones más importantes que posee nuestra normativa ambiental es no considerar los efectos sinérgicos que pueden todos los desechos y residuos líquidos que son generados por todas las industrias y actividades productivas desarrollados en un sector particular. El Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental utilizado en Chile presenta sesgos metodológicos que impiden realizar una evaluación ambiental con todo el rigor científico que amerita. Por lo tanto, podemos observar cómo este sistema ha fallado en prevenir, por ejemplo, los impactos negativos de la industria salmonera en el sur de Chile o el impacto de la industria papelera en el Río Cruces. A todo esto, debemos considerar que la población chilena también se ha incrementado sustancialmente y se ha concentrado en los grandes centros urbanos. Las ciudades también generan una gran cantidad de desechos domiciliarios, los que sólo reciben un tratamiento primario para luego ser descargados en los cuerpos de agua directamente o vía emisarios submarinos. Esto debe llamarnos la atención, ya que en nuestros hogares utilizamos una serie de productos químicos de variada naturaleza y los descargamos directamente en el sistema de alcantarillado.

¿Piensa usted que la nueva Constitución está dando piso para asegurar el futuro medioambiental de Chile?

Si, pero esto no asegura que nuestros ecosistemas naturales puedan conservarse en el futuro y mantener su homeostasis. La actual constitución que nos rige desde 1980, en su artículo 8 (Capitulo III) indica que todos tenemos el “derecho a vivir en un medio ambiente libre de contaminación”, siendo deber del Estado velar que este derecho fundamental no sea afectado y tutelar por la preservación de la naturaleza. Sin embargo, y en la práctica, el Estado chileno no es capaz de asegurar en un ambiente libre de contaminación. Los habitantes de ciudades costeras tales como Tocopilla, Antofagasta, Taltal, Chañaral, Huasco, Quinteros, Puchuncavi, entre otras, han debido convivir con la actividad industrial y sus externalidades negativas.

En el borrador de la Nueva Constitución chilena en el Capítulo Principios Constitucionales (C.P.C.) aparecen una serie de artículos que tiene directa relación con el cuidado, protección y conservación de la naturaleza. Es así como en el borrador se indica:

1. 9: “La naturaleza tiene derechos” y es “deber del Estado y la sociedad protegerlos y respetarlos”;
2. 9A se plantea que “el Estado reconoce y promueve una relación de equilibrio armónico entre las personas, la naturaleza y la organización de la sociedad (Principio del Buen vivir)”;
3. 9G plantea el “Principio de responsabilidad Ambiental” que establece que “quien dañe el medio ambiente tendrá el deber de repararlo, sin perjuicio de las sanciones administrativas, penales y civiles que correspondan en conformidad a la constitución y las leyes”;
4. 9M: “Chile es un país oceánico” y señala que “es deber integral del Estado la conservación, preservación y cuidado de los ecosistemas marinos y costeros continentales, insulares y antárticos”.

Si bien en el borrador del Texto Constitucional quedaría estipulado que la naturaleza tiene derechos, que debe existir un equilibrio armónico entre la sociedad y la naturaleza en su más amplio contexto, que se establezca la obligatoriedad de reparar cualquier tipo de daño ambiental provocado hacia la naturaleza y que los sistemas naturales acuáticos asociados a la zona costera, insular y antártica deben ser conservados, preservados y cuidados por el Estado, entonces, podemos indicar que vamos por buen camino. Ahora bien, en el caso que la ciudadanía apruebe este nuevo Texto Constitucional habrá nuevos desafíos que enfrentar, especialmente en realizar todos los ajustes necesarios para que toda la normativa aplicable a esta materia (cuidado, protección y conservación de la naturaleza) cumpla con los objetivos para que fueron creadas.

Pero hay algo que va más allá de la carta fundamental que está en preparación y todo el marco normativo ambiental aplicable existente y futuro, que será generado para asegurar la homeostasis de los sistemas naturales. Esto tiene que ver con la forma en cómo el Estado y nosotros como sociedad nos relacionamos con la naturaleza en su más amplio sentido. Claramente no es posible seguir manteniendo una economía basada exclusivamente en la explotación de recursos naturales con nulo o escaso valor agregado, donde el Estado deberá exigir que toda la industria invierta más recursos en innovación, tecnologías y todo lo necesario para reducir y mitigar las externalidades negativas que causa en los sistemas naturales producto de su actividad. El Estado, a través de sus instituciones competentes (i.e. Ministerios, Subsecretarias, Superintendencias, etc.), deberá perfeccionar o cambiar el actual Sistema de Evaluación Ambiental utilizado en Chile y que es usado como herramienta para “evaluar los potenciales impactos ambientales que una actividad económica-productiva puede causar sobre los sistemas naturales”. Urge la necesidad de incorporar mayor rigor científico en la evaluación ambiental en Chile.

El Estado y la sociedad debieran impulsar una política de desarrollo económico-productivo-social-ambiental de largo aliento, traspasando los gobiernos de turnos y no se vea ralentizada cada vez que ocurre esta alternancia. De esta forma, las instituciones con injerencia en materia ambiental podrían ser lideradas y dirigidas de acuerdo a un estándar más científico-técnico que político, donde cada medida o decisión que se toma se realice de manera integral y considerando que cada criterio (i.e. técnicos, científicos y políticos, sociales, otros) posea el mismo peso relativo. Finalmente, y por primera vez en la historia chilena, la redacción del nuevo texto constitucional y el proceso constituyente, conducido por personas que reflejan la heterogeneidad socio-cultural, económica y política de nuestro país, está llegando a su etapa final.