Los 12 proyectos con los que la ciencia chilena contribuirá a la prevención y recuperación de incendios forestales

El humo de los incendios afecta no solo a las uvas, también al vino que se produce con ellas y por eso un centro de investigación realizará análisis químicos y sensoriales en busca de una medida de referencia que permita definir el nivel de afectación. Existen microorganismos autóctonos de nuestros bosques que son capaces de restaurar el suelo quemado más rápido, por lo que otros investigadores crearán unos biokits que contengan hongos y bacterias beneficiosos para insertarlos en esas zonas dañadas.

Estos son solos algunos ejemplos de los 12 proyectos que se adjudicaron el concurso “Desafíos para la recuperación post-incendios 2023″ con los que el Ministerio de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación (MinCiencia) junto a la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) desarrollaron para unir las necesidades de los territorios afectados por la catástrofe con las universidades y centros de investigación que pueden contribuir a prevenir y remediar estos eventos.

En el verano de 2023, las regiones del Ñuble, del Biobío y La Araucanía fueron afectadas por más de 200 incendios que terminaron con la vida de 26 personas. Considerando solo hasta el 6 de marzo de ese año, en total se afectaron 368.948 hectáreas en 68 comunas de estas tres regiones; 3.218 hogares se vieron damnificados, 11.656 productores silvoagropecuarios reportan daños en sus predios. Servicios sanitarios rurales y puentes perjudicados, casi seis mil hectáreas de cultivos afectados; 1.894 bodegas y 735 invernaderos destruidos.

Una semana antes de este conteo, el Ministerio de Ciencia ya había realizado la primera sesión de una mesa de trabajo cuya misión era conectar necesidades de los territorios afectados con expertos especialistas. Con estas mesas el MinCiencia creó un marco de coordinación para plantear las necesidades que nacían desde los actores de las regiones afectadas por los incendios forestales con la oferta que podían entregar diferentes centros de investigación para acercarse a una solución tecnológica o de procesamiento de datos. La subsecretaria Carolina Gainza estuvo a cargo de la secretaría ejecutiva de esa mesa de trabajo, mientras la secretaría técnica estuvo a cargo de Itrend, el Instituto Tecnológico Público para Resiliencia ante Desastres mandatado por el Estado de Chile y financiado por Corfo.

En junio y julio de ese año se realizaron talleres regionales con una metodología específica, que permitió el levantamiento de problemas de interés público. Participaron actores representantes de la industria forestal, el Estado y la sociedad civil para definir problemas y formular preguntas que serían abordadas mediante investigación, desarrollo e innovación (I+D+i) ¿Quiénes participaron? Representantes de las seremis de Ciencia, los ministerios de Energía, Medio Ambiente y Agricultura; funcionarios regionales de la Corporación Nacional Forestal (Conaf), del Servicio Nacional de Prevención y Respuesta ante Desastres (Senapred), municipios, gobiernos regionales, entre otros. Más tarde, se sumaron talleres con investigadores y académicos.

Para la subsecretaria del MinCiencia, Carolina Gainza, iniciativas como estas visibilizan la capacidad que tiene el país de investigar, de generar conocimiento aplicable para la prevención de los incendios forestales, su control, análisis desde distintas variables del fenómeno, y también para la recuperación post-incendio. “Todo el trabajo que hicimos en regiones, con los investigadores y los afectados se concretó en este concurso. Pusimos a disposición la investigación que se hace en el país para estos desastres socioambientales. Felicito a quienes se adjudicaron estos doce proyectos, ellos aportarán a la investigación y a las políticas públicas que podemos desarrollar para prevenir y gestionar los desastres socioambientales”, insistió.

Los talleres regionales realizados permitieron establecer las brechas en I+D+i en base a las cuales se elaboraron tres desafíos a resolver por los grupos de investigación: (1) información para la gestión del riesgo de incendios forestales, (2) efectos de los incendios forestales en los ecosistemas; y (3) las consecuencias de los incendios forestales en los territorios.

El MinCiencia solicitó a la ANID la creación de un nuevo instrumento para financiar proyectos de investigación científica, tecnológica, de innovación y/o desarrollo, que contribuyan a diseñar e implementar respuestas basadas en I+D a los desafíos para la recuperación post-incendios forestales desde las dimensiones de prevención, mitigación, respuesta y recuperación. Se recibieron 30 postulaciones, todas admisibles. De ellas, 12 fueron adjudicadas: dos para el desafío 1; ocho para el desafío 2 y dos para el desafío 3. En total, 720 millones de pesos serán entregados para investigación.

Para el primer desafío (Información para la gestión del riesgo de incendios forestales) el Instituto de Sistemas Complejos de Ingeniería (ISCI) se encargará de construir una “plataforma inteligente para la gestión comunitaria en la prevención y control de incendios extremos” sobre todo en interfaces urbanas-rurales y además se implementará como sistema de manejo de combustible en Chile, Portugal y Cataluña. Jaime Carrasco, director de este proyecto, destacó la mirada multicriterio. “Nuestra solución se basa en la simulación espacial de incendios forestales. Simularemos miles con distintas condiciones meteorológicas para capturar esa incertidumbre con distintas velocidades y dirección de viento, humedad relativa del aire. Simularemos también el comportamiento del fuego en distintos tipos de vegetación. Además, cuando se propaga el fuego, bajo ciertas condiciones afecta de manera diferente el hábitat de la fauna o servicios ecosistémicos que son clave para nuestra supervivencia. Por eso trabajamos meteorólogos, ecólogos, e ingenieros forestales”.

El segundo proyecto ganador del desafío 1 es el desarrollado por el Centro Nacional de Inteligencia Artificial (CENIA) y consiste en un enfoque pionero que combina Inteligencia Artificial (IA) y visión por computadora ubicadas estratégicamente en torres de vigilancia, una herramienta que fusiones tecnología, experiencia humana y recursos naturales porque con los datos atmosféricos y topográficos se podrá detectar fuego de manera temprana, alertas que se enviarán en directo a una plataforma de visualización que estará en manos de CONAF. Para Valentín Barriere, director de este proyecto las cámaras funcionan como un modelo de redes neuronales implementado en un mini computador, integrando videos con datos atmosféricos y topográficos para detectar incendios en tiempo real, lo que facilita mucho la contención del fuego. La propuesta se diferencia por su adaptación al contexto chileno, y el compromiso con el código abierto facilitando el acceso y la replicabilidad, además la infraestructura hardware es barata, prometiendo resultados a nivel nacional”.

Uno de los ocho proyectos que se presentaron como solución al segundo desafío (“Efectos de los incendios forestales en los ecosistemas”) fue adjudicado a la Universidad de Chile quien asociada con la CONAF trabajarán en un método para la generación de pautas y oportunidades espacio temporales de intervención para la vegetación combustible, en el Centro-Sur del país. En otras palabras, estudiarán el ciclo biológico anual de las plantas y los cambios que tengan en cuanto a la humedad de las mismas, junto al análisis de variables climáticas, fotoperíodo y modelos basados en temperatura. Su hipótesis es que la condición estacional de la vegetación, especialmente la relacionada con la humedad es un buen predictor de la propagación del fuego. El investigador responsable, Miguel Castillo, director Laboratorio de Incendios Forestales de la Universidad de Chile, detalla que debido al cambio climático, los efectos acumulados de la sequía, el cambio en el uso del suelo y su territorio, las formas de tratamientos de la vegetación y la estacionalidad con variable fenológica, es necesario actualizar esta modelación, utilizando ahora nuevas técnicas e instrumentos que apoyen el estudio más detallado de la vegetación combustible y así apoyar las tareas de prevención, planes preventivos comunitarios y programas locales de Manejo del Fuego.

La Universidad Católica de la Santísima Concepción, junto a otras nueve instituciones asociadas (nacionales y extranjeras), se adjudicó otro proyecto para el desafío 2, uno que combina estrategias innovadoras, así como tecnologías y procedimientos analíticos de vanguardia con el fin de desarrollar una comprensión predictiva del impacto del fuego en la materia orgánica del suelo y la dinámica de los nutrientes del mismo. “Nuestro grupo tiene amplia experiencia en el desarrollo y uso de herramientas de movilización innovadoras que evalúan escenarios de gestión FireSmart para proponer paisajes resilientes al fuego. Esperamos que nuestro trabajo contribuya a mejorar la situación ambiental generada por los incendios forestales en Chile y contribuya y ayude a mejorar la calidad de vida de las personas”, señaló el director del proyecto, Dr. Gustavo Saiz.

La Universidad Técnica Federico Santa María, también se propuso trabajar en el desafío 2 y para ello plantea un proyecto interdisciplinario que combina la ingeniería, química y microbiología del suelo para desarrollar un bioformulado a base de microorganismos nativos beneficiosos (bacterias y hongos nativos que puedan recolonizar rápidamente los suelos dañados). El objetivo es mitigar la erosión y promover la restauración de ecosistemas forestales incendiados. La investigadora del Centro de Biotecnología y directora de este proyecto, Marcela Carvajal, destacó que el bioproducto que laborarán está basado en comunidades microbiológicas aisladas de la zona de estudio y con ellos acelerarán los procesos de restauración de suelos incendiados y así podrán mitigar la erosión y favorecer las actividades de reforestación.

Crear un prototipo tecnológico para la evaluación de impactos, priorización y restauración de ecosistemas afectados por incendios forestales, es la propuesta del Instituto de Ecología y Biodiversidad (IEB). Este proyecto tiene como objetivo desarrollar e implementar un prototipo científico-tecnológico llamado PrioRest que en su primera fase abordará los impactos en la vegetación, las invasiones biológicas, el suelo y el agua, e incorporará los objetos de conservación bioculturales identificados por los actores locales.

Luego, en una segunda etapa se enfocará en resolver brechas de información y adaptar las recomendaciones de restauración mediante metodologías de coproducción de conocimiento. La directora de este proyecto, Susana Paula Juliá, destacó que el proyecto será llevado a cabo por un equipo de investigación internacional, liderado por el IEB, y en estrecha colaboración con la Corporación Nacional Forestal (CONAF). “La herramienta será desarrollada para su aplicación en las regiones de Ñuble, Biobío y La Araucanía, donde se quemaron 355.677 ha de vegetación durante los incendios 2022- 2023. En la segunda etapa, el pilotaje se realizará en Nacimiento, donde los incendios de esa fatídica temporada afectaron al 54% de la superficie comuna”.

Las plantas nativas con fines de restauración en las zonas afectadas por los incendios es el objetivo del proyecto que se adjudicó la Universidad de la Frontera. Para ello proponen diseñar una estrategia de fortalecimiento de plantas nativas mediante el uso de aplicaciones eco-biotecnológicas innovadoras, como la producción de microbiomas y plántulas mejoradas para así superar los deficientes resultados en la fase de establecimiento en suelos quemados y obtener mayores tasas de supervivencia y crecimiento de estas especies nativas. Además, se propone el desarrollo de esquemas de plantación innovadores que consideren estas interacciones microbianas y la adaptabilidad de las especies nativas en ecosistemas quemados.

“Después de un incendio es muy difícil la adaptabilidad de las especies nativas en ecosistemas quemados y que las plantas tengan un buen desarrollo en estas condiciones de suelo, porque faltan nutrientes y microorganismos claves, por falta de humedad y porque las condiciones han cambiado drásticamente. Entonces, este proyecto busca generar microbiomas, es decir, un consorcio de microorganismos del suelo nativo que puedan ser transferidos a las plantas en su etapa de desarrollo inicial”, señala el director del proyecto de la UFRO, Dr. Andrés Fuentes.

La propuesta de la Universidad Adventista de Chile se centra en el diseño y evaluación de prototipos y kit sostenibles de cianobacterias (bacterias con clorofila que hacen fotosíntesis) capaces de formar biocostras sobre el suelo de la región de Ñuble para la prevención, mitigación y recuperación de los suelos quemados. El proyecto incluye evaluaciones técnico-económicas, estándares internacionales y colaboración nacional e internacional. Yessica Rivas, directora de esta iniciativa explicó que los kits iniciadores se basan en un consorcio de “cianobacterias autóctonas seleccionadas y cultivadas capaces de iniciar la formación de biocostras las cuales actúan agregando las partículas del suelo formando una pequeña capa viva sobre el suelo después de un evento, por ejemplo, de un incendio forestal”.

La Universidad de O’Higgins apostó por recuperar los servicios ecosistémicos desde el suelo a paisajes multifuncionales. En simple, crearán un prototipo de evaluación multiescala para la toma de decisiones interdisciplinarias post-incendios forestales, recuperando los servicios ecosistémicos desde el suelo a paisajes multifuncionales. La idea es evaluar los efectos post-incendios a diferentes escalas e incluir en la toma de decisiones a la academia y a los actores involucrados, destacando como uno de sus objetivos generar un marco de trabajo intersectorial que permita la planificación e implementación de acciones de protección del suelo y la vegetación junto con la restauración del paisaje.

“Nuestro proyecto tiene como finalidad testear un proceso de evaluación temprana de los efectos de los incendios forestales a diferentes escalas. Trabajamos desde una aproximación interdisciplinaria integrando la ecología del paisaje, de bosque y suelos, junto con un trabajo con actores locales y tomadores de decisiones. Buscamos generar un marco de trabajo colaborativo basado en el diagnóstico rápido post-incendio para facilitar la planificación, identificación e implementación de acciones a corto plazo de protección del suelo y vegetación y apuntar hacia la restauración de paisajes resilientes”, indicó la directora del proyecto, Claudia Rojas.

¿Cómo cambia el uso del suelo y la recuperación del bosque nativo después de los incendios en la Región del Ñuble? Esa es la pregunta que guía la investigación de la Universidad de Valparaíso. “Planset”, es una plataforma para combatir incendios forestales en la región de Ñuble que permitirá visualizar geoespacialmente registros históricos de la frecuencia, intensidad y magnitud de los incendios y la influencia que estos han tenido en el uso de suelo y la recuperación de los bosques nativos en la zona. Carmen Gloria Ossa, directora del proyecto, indicó que “el objetivo es utilizar la información satelital para evaluar qué sucedió con los bosques incendiados en los últimos 30 años en la zona; si volvieron a ser bosque, si se convirtieron en plantación de pino o agrícola, o si es que se urbanizó el terreno o quedó suelo pelado. Dicha información contribuirá a proyectar qué zonas son más susceptibles al incendio y la consecuencia en los suelos”.

Para el desafío 3 (Consecuencias de los incendios forestales en los territorios), dos fueron los centros que se adjudicaron proyectos. La Fundación UC Davis Chile - Life Sciences Innovation Center, desarrollarán una herramienta químico sensorial predictiva que evaluará el impacto del humo de los incendios forestales en las uvas y el vino. El proyecto busca establecer concentraciones de referencia de compuestos fenólicos en uvas expuestas y no expuestas al humo, realizar análisis químicos y sensoriales, y desarrollar una herramienta que integre ambos análisis. Álvaro Castro, director alterno de este proyecto señaló que “los incendios forestales y las quemas controladas exponen a los viñedos y uvas al humo afectando la calidad del vino y generando daños a la reputación de los productos y pérdidas económicas a los productores del Valle del Itata”.

El segundo proyecto que se dedicará al desafío 3 es de la Universidad de Concepción y busca crear un portafolio de soluciones para fortalecer la resiliencia de las áreas urbanas frente a incendios forestales. Primero se evaluará la resiliencia a nivel comunal mediante un set de indicadores para identificar necesidades de acción (interfaz urbano-rural) y después, se elaborará un portafolio de acciones o soluciones factibles de implementar. Finalmente, se implementarán dos acciones del portafolio en dos comunidades seleccionadas. “El proyecto creará un portafolio de soluciones para fortalecer la resiliencia de los territorios frente a los incendios forestales, para prevenirlos y para recuperarse. Primero se hace una evaluación, un diagnóstico usando indicadores respecto a la resiliencia a nivel comunal y luego se hace una revisión de cuáles son las medidas que podrían funcionar y luego con actores clave y especialmente con comunidades se seleccionan cuáles son las que podrían ser más idóneas y más precisas para el problema territorial de cada comunidad”, indicó el director de esta iniciativa Francisco de la Barrera.