Académicos PUCV trabajan en dispositivo para medir consecuencias del cambio climático

Su nombre es “Envirotracker” y contará con un biosensor bacteriano altamente sensible que pueda medir la cantidad de nitrógeno en el agua .

05.04.2018

La Organización de las Naciones Unidas (ONU) ha mencionado al cambio climático como uno de los problemas más preocupantes a nivel mundial. Una de sus consecuencias directas es el retroceso y derretimiento de los glaciares, que podrían ser el origen de diversos problemas en el ecosistema de nuestro país por la gran cantidad de nitrógeno liberada en las aguas. Es por ello que un grupo de académicos de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso está trabajando en un proyecto interdisciplinario para la construcción de un dispositivo electrónico remoto de monitoreo ambiental en tiempo real.

El nombre del dispositivo es “Envirotracker”, y se utilizará en el estudio del cambio climático basado en un biosensor bacteriano altamente sensible que pueda medir la cantidad de nitrógeno en el agua. Los académicos a cargo del proyecto pertenecen a la Facultad de Ciencias, Facultad de Ingeniería y la Facultad de Ciencias del Mar.

Desde el año 2017 se está trabajando en una zona altamente vulnerable del glaciar Queulat, específicamente en el fiordo de Puyuhuapi, donde los niveles de nitrógeno son altos debido al constante derretimiento de los hielos. Estos resultados fueron obtenidos mediante estudios con imágenes satelitales, las cuales fueron correlacionadas con los datos de los cruceros CIMAR de los últimos 5 años.

De este lugar se sacaron 200 litros de agua que fueron utilizados para realizar experimentos de microcosmos en los laboratorios de la PUCV. En este experimento se caracterizó la diversidad bacteriana de la columna de agua mediante metagenómica y posteriormente las bacterias fueron desafiadas con pulsos de aminoácidos para medir cambios en los perfiles de expresión de la población completa. Esto se realizó utilizando metatrascriptómica.

Esto tiene como fin generar un sensor biológico de origen bacteriano en base a la bacteria pseudomonas putida. El sensor, que será implantado dentro de una boya, será capaz de medir la cantidad de nitrógeno en el agua en sus diversas formas (nitrato, nitrito, amonio), elementos que afectan directamente la micro biota o composición de los micro organismos del agua y en consecuencia la flora y fauna del lugar.

Para el profesor del Instituto de Biología y director del Proyecto Envirotracker, Jorge Olivares, “la liberación constante de nutrientes puede hacer que las comunidades microbianas de estos ambientes varíen sustancialmente pudiendo alterar los ciclos naturales de diversos compuestos tales como el nitrógeno o el azufre, o generar fenómenos como los floramientos de algas nocivas, como el ocurrido en Chiloé el año 2016”. Señalando además que “cuando la boya esté en funcionamiento y podamos conocer los niveles de nitrógeno en las aguas, podremos construir programas de utilización de estos compuestos en las industrias y así palear los efectos nocivos en el planeta”.

EL PROTOTIPO

El dispositivo que está actualmente en construcción consiste en un sensor biológico de origen bacteriano, capaz de medir en forma empírica las variaciones de nutrientes como nitrógeno y algunos aminoácidos, requeridos por diferentes miembros del sistema biológico. La tecnología se basa en el diseño de un dispositivo tipo boya que se instalará en el punto donde mayor influencia ejerce el derretimiento de una masa congelada de agua. Este instrumento contará con una cámara semi-aislada, donde el sensor biológico emitirá una señal que será medida por dispositivos altamente sensibles depositados en la cámara de medición de la boya, entregando así las mediciones de los elementos anteriormente mencionados a tiempo real.

Para el desarrollo de este proyecto  se ha requerido de conocimiento y especialización en distintas áreas de las ciencias e ingeniería, es por ello que el equipo involucrado tiene un carácter interdisciplinario. El equipo se compone de los profesores Jorge Olivares, Roberto Bastías y Fernando Gómez,  del Instituto de Biología, que trabajan en la construcción del sensor bacterianoM; los profesores Ariel Leiva y Esteban Vera, de la Escuela de Ingeniería Eléctrica, quienes realizan el diseño de la cámara de medición; y el profesor Claudio Silva, de la Escuela de Ciencias del Mar, experto en el estudio del cambio climático a través de imágenes satelitales.

Por Miguel Gasson

Facultad de Ciencias