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Dr. Ariel Muñoz, investigador PUCV: “Los árboles son verdaderos libros de historia ambiental”

El investigador, actualmente lidera el proyecto FONDECYT "Impacto geográfico de la Megasequía en las cuencas de los ríos Petorca, La Ligua y Aconcagua con respecto a los niveles históricos de variabilidad y las proyecciones futuras"

22.11.2019

El Ingeniero Forestal, mención Silvicultura de Bosques Nativos, Doctor en Ciencias Forestales, Magíster en Ciencias mención Recursos Forestales, Director del Laboratorio de Dendrocronología y Estudios Ambientales e investigador destacado del Instituto de Geografía de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV), Ariel Muñoz, ha desarrollado diversas líneas de investigación vinculadas a resolver problemas asociados al cambio global.

Esto le ha permitido participar en proyectos y publicaciones asociadas a temáticas diversas que incluyen cambio climático, hidrología, ecología, contaminación ambiental, riesgos naturales, dinámica de bosques y datación de estructuras históricas. En su trayectoria profesional, destaca su participación en el Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia (CR)2 y varias pasantías de investigación en universidades de Canadá y centros de investigación de Europa. Su última pasantía la realizó en el Laboratorio de Ciencias del Clima y Medioambiente de París, Francia, y en el Centro Nacional de Investigación en Ciencias de la Tierra de Alemania, ubicado en la ciudad de Potsdam, Alemania.

Actualmente lidera el proyecto FONDECYT ”Impacto geográfico de la Megasequía en las cuencas de los ríos Petorca, La Ligua y Aconcagua con respecto a los niveles históricos de variabilidad y las proyecciones futuras”, así como el proyecto de “Vulnerabilidad y Adaptación al Cambio Climático en el Área Metropolitana de Valparaíso”. Ambos estudios están enfocados en evaluar los impactos de la sequía actual y el riesgo climático de los territorios de la región de Valparaíso, especialmente asociados a la escasez hídrica y otras amenazas del cambio climático.

Para hablarnos de estos y otros temas, el investigador destacado PUCV, Dr. Ariel Muñoz, nos recibió en su oficina, donde explicó en profundidad el valor de la generación de conocimiento en la comprensión de los efectos del cambio climático y de otros riesgos asociados a la intervención de los territorios y a las prácticas de desarrollo en Chile y el mundo.

¿Cómo nace su interés por investigar fenómenos de la naturaleza?

Creo que este camino tuvo como sustento el haber vivido mi niñez en Chuquicamata y Antofagasta, ciudades eminentemente mineras, donde el vínculo con la naturaleza era limitado en cierto sentido. Esto cambió, radicalmente, cuando decidí realizar mis estudios de Ingeniería Forestal en la Universidad Austral de Valdivia, donde tuve un encuentro pleno y directo con la naturaleza y los bosques de la zona sur del país, lo cual me fascinó instantáneamente y motivó mi interés tanto como sujeto de estudio, como en mi relación como ser humano con la naturaleza.

¿Cómo se va vinculando el proceso formativo con la investigación?

A mediados de mi carrera de pregrado comencé a darme cuenta que dentro de las distintas ramas de la Ingeniería Forestal, la ecología y conservación de los bosques nativos era lo que más me llamaba la atención. El escaso conocimiento de las dinámicas de desarrollo de los bosques nativos y de su respuesta frente a distintos tipos de intervenciones antrópicas y cambios en el clima, motivó mi interés de investigar los bosques a lo largo del tiempo. De ahí en adelante, y luego de mi arribo al Instituto de Geografía, mis investigaciones y líneas de trabajo se han diversificado, así como también lo han hecho los problemas ambientales en los territorios del país, desde problemas de contaminación hasta investigaciones en vulnerabilidad frente al cambio climático.   

¿Esta investigación de pregrado tuvo incidencia en la decisión de continuar tus estudios de postgrado?

Este fue un período bien especial de mi vida, ya que terminé pregrado y comencé de inmediato mis estudios de magíster. Sin embargo, tras el primer año, tuve que enfrentar un conflicto existencial, ya que había tomado la decisión de seguir el camino de la investigación científica, sin haber realizado jamás un trabajo profesional fuera de la universidad y, desde esta perspectiva, antes de seguir avanzando preferí disipar estas dudas y congelé los estudios para ir a trabajar con comunidades mapuche en el programa 'Orígenes', en la comuna de Lanco, en la región de Los Ríos.

De esta manera, estuve casi un año trabajando con ellos y pude vivenciar las dificultades que conlleva enfrentar la mirada del Estado con la cosmovisión de las comunidades, donde claramente no habían muchos puntos en común. Esto a su vez me permitió comprender que se requiere un conocimiento social amplio y por sobre todo vocación para dar lo mejor cada día en el trabajo social, tanto en servicios públicos como en organizaciones de la sociedad civil. Existen muchas complejidades relacionadas con la comprensión y el vínculo que se desarrolla con los pueblos originarios desde el Estado. En mi opinión debemos abrirnos a dialogar sobre la diversidad cultural y sus beneficios para el país y el respeto a las distintas formas de percibir el desarrollo y la planificación territorial, al final todos ganamos en un país multicultural. Luego de este trabajo decidí volver a la universidad para seguir estudiando.

¿Cómo fue volver y retomar los estudios de postgrado?

Ocurrió una situación bien particular, ya que mientras pensaba en cómo retomar mis estudios de magíster, me gané el 2008 una beca de Doctorado, la que tomé de inmediato. Así, pude trabajar con el profesor Antonio Lara (UACh, Chile) y el profesor David Sauchyn (U de Regina, Canadá), quienes como tutores me ayudaron a profundizar mi interés por la dinámica de los bosques y el clima, y sus cambios a lo largo del tiempo, materias que inicialmente había trabajado con el profesor Mauro González, durante mi pregrado.

En este sentido, pude resolver dudas de cómo funcionaban determinados procesos en el bosque a través del paso de los años, sobre todo, los relacionados con la producción de agua y la regulación del régimen hídrico. Por otro lado, la investigación del Doctorado me acercó detalladamente a la  Dendrocronología (estudio de los anillos de crecimiento de los árboles), cual es hoy una de las principales líneas de trabajo que mantengo en el Instituto de Geografía PUCV.  

¿Podrías contarnos más sobre la investigación que desarrolló en el Doctorado?

Inicialmente investigué los efectos de los incendios en los bosques, sin embargo y mediante avanzaba el Doctorado, dirigí mi investigación hacia la evaluación de los cambios actuales en los bosques y en los caudales de los ríos, con respecto a como han sido durante los últimos cinco siglos, a partir del estudio de los anillos de los árboles.

En este punto, fue relevante mi pasantía en la Universidad de Regina, Canadá. Al respecto, el profesor que me recibió allá, Dave Sauchyn, me enseñó cómo utilizar los anillos de crecimiento de los árboles para reconstruir la evolución de los ríos locales, estableciendo una relación entre los árboles y los cambios ambientales. Como se hace? Es bastante simple, existe una relación directa entre el aumento de la humedad y las precipitaciones, con el crecimiento de los árboles, lo cual permite generar modelos matemáticos que sirven para extender hacia pasado los registros del clima, permitiendo ir tan atrás como puedan vivir los árboles que se utilicen para esto. Esto me permitió observar los cambios de los ríos a través del tiempo, considerando que los ríos y los árboles son afectados igualmente por el clima de una determinada región geográfica.

Después de reconstruir el caudal de importantes ríos del país, la información fue relevante para alertar, prevenir y/o enseñar, tanto a las empresas administradoras de agua, como a las comunidades que utilizan el agua en estas cuencas, acerca de las variaciones naturales sufridas por río a lo largo de los siglos, el mismo río del cual ellos tomaban agua.

¿Qué rol juegan los árboles en su estudio?

Los árboles y sus anillos de crecimiento juegan un rol muy importante, tanto en los estudios que desarrollamos sobre calidad del aire, como en los asociados a la climatología. Esto porque son verdaderos libros de historia ambiental. Desde esta mirada, son capaces de incorporar elementos químicos en el tronco, que van generando un registro temporal de cómo ha cambiado la atmósfera o el ambiente en términos de contaminantes a lo largo del tiempo. Lo mismo ocurre con las precipitaciones, la temperatura y otras variables del clima.

Por lo tanto, su principal valor radica en su capacidad de ser testigos permanentes de su entorno, lo que nos posibilita comprender cómo ha cambiado cada territorio, cómo han sucedido estos cambios, y de qué manera podemos manejar estos ambientes para conservarlos adecuadamente.

¿En qué consistió su trabajo final del Doctorado?

Estudié los cambios en el crecimiento arbóreo en bosques de montaña, y desarrollé  reconstrucciones de caudales en la transición climática mediterránea- templada en Chile, donde investigué cómo afectaron los cambios climáticos del último siglo a los bosques de Araucaria, y cómo han cambiado los caudales del río Biobío en los últimos 500 años. con respecto a los cambios que han sufrido los ríos Maule y Puelo, ubicados en el clima Mediterráneo y Templado respectivamente. Así, pudimos comprender las variaciones históricas de estos ríos comparado con los cambios actuales del clima, lo que es relevante para el desarrollo de infraestructura y la planificación del uso del agua.

El trabajo incluyó también el estudio de anillos de crecimiento de Araucarias y otras especies de la zona, que nos permitieron reconstruir el caudal de este importante rio de la región en los últimos 500 años. De esta forma, pudimos evaluar y detectar cambios en el clima y su efecto sobre sistemas biológicos y geofísicos de la zona estudiada, comparando los resultados con investigaciones que otros científicos habían desarrollado previamente en los ríos Maule y Puelo, cuales representan a las regiones mediterráneas y templadas de Chile, respectivamente.

¿Qué vino después?

Tras obtener el grado de Doctor, publiqué los resultados de mi investigación en una reconocida revista científica dentro del estudio del clima, para posteriormente publicar varios otros artículos en el campo de la climatología. Sin embargo, siempre me han llamado la atención muchos campos del conocimiento en ciencias ambientales y geografía, lo cual ha generado en mi una natural dispersión de preguntas y de mis intereses de investigación. Así comencé a interesarme en otras preguntas vinculadas a problemas ambientales que afectan el agua, el aire, los suelos y la biodiversidad en los territorios. Entonces lo que vino después se podría decir que fue una gran ampliación, ampliación de temas de trabajo e ideas, lo cual vino a su vez de la mano del aumento de las colaboraciones con otros grupos de investigación y estudiantes.

¿Cómo se generó su llegada a la PUCV?

Debo confesar que siempre sentí atracción por Valparaíso y su gente. En este contexto, al terminar mi doctorado tuve la posibilidad de emigrar de Valdivia para trabajar un tiempo en temas ambientales como investigador en la USM. Luego se abrió la oportunidad en la PUCV, en donde el Instituto de Geografía buscaba un profesor investigando en Cambio Climático, así que postulé y mi propuesta fue aceptada, lo que posibilitó que me integrara al Instituto de Geografía PUCV. 

Así fue como llegué en enero de 2015 e inicié mi trabajo dictando el curso de Climatología y un curso optativo de Estudios ambientales y Dinámica de Bosques. Desde ahí a la fecha he ido aprendiendo un poco más en aspectos docentes, y a nutrir y vincular la docencia con la investigación.

Volviendo al principio, confieso que el recibimiento de mis colegas fue muy bueno, me apoyaron a armar un grupo de trabajo y apostaron siempre por el trato horizontal, el cual nos ayuda mucho en la organización y la creación de ideas dentro del instituto.

Este grupo del Instituto de Geografía fue un sustrato fértil para implementar una nueva manera de organización, a través de laboratorios de investigación, sistema de trabajo que pude observar en otras universidades que me tocó visitar, así como en muchos casos también en la Universidad Austral, donde hice gran parte de mis estudios de pre y postgrado. Así se formó el actual Laboratorio de Dendrocronología y Estudios Ambientales de la PUCV, el cual me toca dirigir, y que fue incorporando más investigadores y líneas de trabajo a lo largo del tiempo. Debo destacar el trabajo que han tenido en este grupo Isabella Aguilera, Karin Klock, Isadora Toledo, Paulina Puchi, Felipe Flores, Moisés Rojas, Victor Humanes, Christian Bringas, Isadora Schneider, Tania Gipoulou, Valeria Tapia, Alvaro González, Sebastián Crespo, Martina Gajardo, Claudia Collao, Camilo Carmona, Camilo Veas y varios otros que han sido parte del laboratorio en estos años.

¿Cómo se ha sentido como investigador PUCV?

Todo ha sido muy bueno. En la Vicerrectoría y en la Dirección de Investigación, encontré un grupo fantástico de trabajo liderado por Joel (Saavedra) y Fernando (Torres), quienes me apoyaron con la implementación de un laboratorio de especialidad. A partir del la creación de este laboratorio se ha formado un equipo de excelencia y que tiene la particularidad de estar integrado, mayoritariamente, por investigadoras.

Al respecto, creo interesante mencionar que la PUCV hoy cuenta con el segundo laboratorio de Dendrocronología más grande de Chile y que, a partir de este logro, hemos impulsado nuevos laboratorios de la especialidad en otras universidades e instituciones nacionales e internacionales. Asimismo, hemos consolidado una red internacional de investigación que ha posibilitado intercambios y pasantías con especialistas destacados en distintos países de América y Europa, entre los que puedo mencionar la colaboración con colegas del Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales, la Universidad de la Republica (Uruguay), la Universidad de Regina (Canadá), la Universidad de Arizona (EEUU), el Laboratorio de Ciencias del Clima y Medioambiente de París (Francia), y el Centro Nacional de Investigación en Ciencias de la Tierra (Alemania).

En tu desarrollo profesional ¿Qué representó la adjudicación de su primer FONDECYT y en qué consiste?

Un paso muy interesante, postulé una primera vez sin adjudicármelo, y luego por segunda vez pudo ser financiado afortunadamente. En este sentido, el grupo de investigación del laboratorio y los consejos de los colegas, ayudaron a mejorar el proyecto sustancialmente en la segunda instancia. Este proyecto consiste en investigar como han cambiado distintos componentes (ríos, acuíferos, vegetación, cuerpos de agua, etc.) de las cuencas de los ríos Aconcagua, La Ligua y Petorca  durante esta mega sequía que afecta estos territorios desde el año 2010. Estos resultados debían ser comparados con otras sequías del pasado, a través de reconstrucciones, así como con las proyecciones climáticas para la región. Entonces, se requerían de varios tipos de datos, desde anillos de crecimiento de árboles, pasando por mediciones de ríos y pozos, y hasta varias estimaciones de satelitales de cuerpos de agua y vegetación, lo cual lo hizo más interesante y entretenido.   

De cierta manera, como grupo ampliamos la investigación que veníamos haciendo mayoritariamente en el sur de Chile en cambio climático, hacia la zona central donde hay presiones de uso del paisaje muy significativas. Esto fue una decisión importante para el grupo, porque pensamos que en Chile central hay serios problemas de disponibilidad de agua en distintos territorios, lo cual genera conflictos sociales por el recurso, y donde la investigación puede apoyar la toma de decisiones con evidencia. En estos lugares, la disponibilidad de agua está siendo afectada tanto por el cambio climático, como por el uso del agua por parte de la agricultura, las ciudades y la industria, entre otros, lo cual constituye un campo de investigación que requiere desarrollo para apoyar políticas públicas necesarias en la materia.

¿Cómo desarrollaron el trabajo?

Para desarrollar este trabajo hemos buscado ayuda en el Laboratorio de Geo-información del Instituto de Geografía, dirigido por el Dr. Roberto Chavez, quienes han procesado imágenes satelitales que permiten obtener información de cambios en los territorios en distintos componentes como son los cuerpos de agua y la vegetación. Paralelamente desarrollamos cronologías de ancho de anillos e isótopos estables en el Laboratorio de Dendrocronología y Estudios Ambientales para conocer la respuesta de bosques específicos a través de periodos más extensos que los que nos pueden proveer los satélites. Estas cronologías fueron la base de la red final que fue utilizada para el desarrollo de reconstrucciones de la precipitación en las cuencas de estudio con el apoyo del Dr. Jonathan Barichivich del Laboratorio de Ciencias del Clima y Medioambiente de París.

Algunos interesantes resultados que se generaron a partir del estudio del río Petorca y Aconcagua, los cuales logramos reconstruir como fue su caudal durante los últimos mil años, identificando que el periodo actual es el más severo que experimenta el río Petorca, mientras es el cuarto más seco del último milenio en el caso del río Aconcagua. Otros interesantes resultados del trabajo del profesor Chávez y la Dra. Camila Álvarez, apoyando este trabajo, nos ha permitido establecer científicamente que la sequía del río Petorca no es completamente causada por la falta de precipitaciones, sino que el componente antrópico es muy importante para explicar las reducciones en los caudales y los niveles de pozos en zonas medias y bajas de la cuenca.

¿Qué piensa de este resultado?

Que la actual sequía es bastante inusual en términos de severidad y que hay un componente humano muy importante que afecta la disponibilidad de agua en Chile central, el cual no conoce con detalle cuanta agua hay en cada zona y como es la variabilidad de las fuentes superficiales y subterráneas. En ese contexto los derechos de agua deben ser reformados para asegurar el abastecimiento de agua de forma más equitativa, que permita reducir la vulnerabilidad y el riesgo climático de los territorios.

Para finalizar, me gustaría preguntarle ¿Qué hay en el futuro de Ariel Muñoz investigador?

Me interesa investigar y generar conocimiento respecto de los riesgos asociados al cambio climático, desarrollando soluciones de base natural. Este concepto vinculado a la adaptación basada en ecosistemas, me llama particularmente la atención porque representa un desafío para quienes estudiamos el cambio climático.

En este punto es relevante generar ideas innovadoras que basadas en la provisión de servicios ecosistémicos que permitan reducir vulnerabilidad frente a riesgos climáticos, para lograr territorios menos vulnerables y más resilientes al cambio climático. Por otro lado, me interesa apoyar con información científica, el estudio de problemas ambientales y la conservación de los ecosistemas nativos.

En este sentido tengo especial interés por el rol de las estructuras verdes, la vegetación, el bosque y los árboles urbanos, como principal sujeto de estudio para generar soluciones de base natural. Me interesa por un lado medir cuanta agua consumen los árboles y los ecosistemas dominados por especies arbóreas y arbustivas, cuales son las especies que mejor regulan la temperatura, cuales más ayudan a infiltrar agua al subsuelo, cuales son menos inflamables, etc. Esta información es muy relevante a la hora de diseñar el arbolado de una ciudad por ejemplo. Por otro lado, me interesa mucho desarrollar reconstrucciones de crecidas de ríos para evaluar como han cambiado estos riesgos, así como entender el efecto combinado del cambio climático y el consumo de agua sobre la disponibilidad del recurso en la zona en épocas de sequía. 

Ha llegado el tiempo de pensar como sociedad el cómo transformamos los territorios en algo más armónico, sustentable, para que todos nos sintamos parte del desarrollo del país.

¿Alguna otra cosa que le gustaría agregar y que no le he preguntado?

La importancia de la investigación en la formación de personas no solo radica en sus contribuciones futuras a la ciencia, sino que también lo hace a través de generar personas informadas, con pensamiento crítico, curiosas del universo que les rodea, interesadas en aprender. Ahí está un gran desafío para nuestra labor docente, entender como potenciar estos atributos naturales que puede traer el camino de la ciencia para nuestros estudiantes. Lograr un vinculo virtuoso entre docencia e investigación es posiblemente el trabajo más complejo que nos queda en adelante como profesores. Por otro lado, y finalmente destacar que, como dice el dicho, “es mejor tener amigos que plata”, es un aspecto fundamental en la investigación. Hacer amigos, tener colaboraciones, creer en los demás, no ser mezquino con información y recursos, es lo que favorece las redes de trabajo, y esto a su vez multiplica los resultados y las ideas.. En este contexto destaco la permanente colaboración entre la PUCV y otras casas de estudios ocupadas de generar conocimiento respecto del cambio climático, como es la Universidad Austral, las universidades del Consejo de Rectores de Universidades de Valparaíso (CRUV), y la Universidad de Chile, en Chile y varios centros de investigación del extranjero. En este contexto, mencionar que, gracias al desarrollo de esta línea de investigación, solo este año dos estudiantes de Geografía de nuestra Universidad viajaron al GFZ “German Research Centre for Geosciences” (Centro nacional de investigación de Ciencias de la Tierra de Alemania), para estudiar el efecto del cambio climático en ecosistemas de Chile central. Esperamos que muchas de este tipo de oportunidades se repitan para otros estudiantes de nuestra universidad.   

Por Marcelo Vásquez, Periodista VRIEA PUCV