1 2 Antártica y Sudam érica Ciencia en el Año Polar Internacional Libro de resúmenes del IV Simposio Latinoamericano sobre Investigaciones Antárticas y VII Reunión Chilena de Investigación Antártica Valparaíso, Chile 3 al 5 de septiembre de 2008 Editores: Marcelo Leppe, Carla Gimpel, Luis Felipe Leiva y el equipo editorial SimpoAntar 2008 Anelio Aguayo Stefan Kraus Jorge Acevedo Jeniffer Muñoz Paola Acuña Carlos Olavarría Elías Barticevic Cristián Rodrigo Reiner Canales Wendy Rubio Marcelo González Verónica Vallejos Ricardo Jaña Este volumen especial de ciencia latinoamericana en el Año Polar Internacional es resultado del esfuerzo conjunto del Comité Nacional de Investigaciones Antárticas de Chile, del Instituto Antártico Chileno y de la Pontificia Universidad Católica de Chile. 3 INSTITUTO ANTÁRTICO CHILENO PLAZA MUÑOZ GAMERO 1055 PUNTA ARENAS – CHILE Nota: Esta publicación ha sido realizada gracias al financiamiento del Instituto Antártico Chileno, organismo dependiente del Ministerio de Relaciones Exteriores del Gobierno de Chile y al invaluable aporte de instituciones como la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, la Ilustre Municipalidad de Valparaíso y las empresas Bask e Ivens S.A., que creyeron en este proyecto. Antártica y Sudamérica Ciencia en el Año Polar Internacional Libro de resúmenes del IV Simposio Latinoamericano sobre Investigaciones Antárticas y VII Reunión Chilena de Investigación Antártica Valparaíso, Chile International Standard Book Number (ISBN)-13: 978-956-7046-03-4 Copias adicionales de este libro se encuentran disponibles en la Biblioteca Virtual del Instituto Antártico Chileno, Plaza Muñoz Gamero 1055, Punta Arenas, PO BOX 620-9100; (56) 61-298100; Internet, http://www.inach.cl. Copyright 2008 por el Instituto Antártico Chileno, todos los derechos reservados. Imagen de la portada: Compuesta de tres cuadros en transición, se encuentra inspirada en la magnífica obra «La Creación de Adán» que el artista florentino Miguel Ángel Buonarroti (1475-1564) pintara en la bóveda de Capilla Sixtina, por encargo del Papa Julio II (1503-1513). El eje de la composición, levemente desplazado hacia la izquierda, está constituido por las manos de los protagonistas, Dios y Adán, que acaban de separarse después haber estado en estrecha unión. La imagen de la portada hace referencia a esta metáfora pictórica, queriendo simbolizar la unidad de dos masas continentales con un pasado común; un presente con una inalienable herencia biótica y paisajística en Sudamérica y un futuro que apenas comenzamos a comprender, un futuro en que Antártica es el corazón de una biósfera en constante cambio. Cómo citar este libro: Leppe, M., Gimpel, C., Leiva, L. F. y el equipo editorial SimpoAntar 2008, eds. 2008. Antártica y Sudamérica: Ciencia en el Año Polar Internacional. Libro de resúmenes del IV Simposio Latinoamericano sobre Investigaciones Antárticas y VII Reunión Chilena de Investigación Antártica, Valparaíso-Chile. Publicación del Instituto Antártico Chileno. 4 PREFACIO Antártica es una tierra de superlativos, un mundo extremo: el lugar más frío de la Tierra; el más tormentoso y remoto; el continente de mayor altura promedio; el más puro, fiero y desafiante; el mayor de los desiertos del mundo; el último en ser descubierto y en sentir la presencia del hombre. Posee 13,8 millones km2, más de 18 veces el tamaño de Chile de punta a punta. Es un continente que dobla su tamaño cada invierno al congelarse el océano que lo rodea y es el lugar donde el planeta almacena el 70% de su agua dulce. Hoy nuevamente, como hace 100 años en la carrera de Amundsen y Scott hacia el Polo Sur, el hombre vuelca sus ojos a la Antártica que, por su aislamiento y peculiar situación geográfica, es una «alerta temprana», una suerte de signo «Pare» del planeta Tierra. En particular, el área de la Península Antártica es donde el planeta «siente» antes que cualquier otro sitio, los cambios provocados por la actividad del hombre, especialmente aquéllos ocurridos desde la Revolución Industrial en adelante. El fenómeno del cambio climático preocupa a todos y en especial a la comunidad científica internacional. La Antártica ya nos alertó con el agujero de la capa de ozono. La acción rápida y decidida de la comunidad científica permitió entregar información valiosa a las autoridades para abordar el problema y así mitigar los efectos al medioambiente y la salud pública. Ahora estamos frente a una segunda alerta: el cambio climático global. Pero esta vez se trata de una alerta muchísimo más compleja de resolver: plataformas de hielo desplomadas, cambio en el volumen y distribución de especies y en los regímenes de precipitaciones, entre otras. Lo que le ocurra a ese ecosistema, de una u otra forma, tendrá efectos en nuestros países. Es el momento para que nuestros científicos, nuestros estudiantes, aprovechen las oportunidades que brinda la investigación antártica y obtengan la información necesaria para asesorar a las autoridades en la toma de decisiones tendientes a ir en ayuda del planeta. 5 En este 2008, se invertirán alrededor de 1050 millones de dólares en investigación en el Continente Blanco. El Año Polar Internacional (API) está llegando a su término, con más de 10 mil científicos que han trabajado en los polos las temporadas 2007-2009, llevando a cabo 220 proyectos, convirtiendo al API en la aventura del conocimiento humano más importante de los últimos 50 años de historia polar. En este contexto, nos reuniremos entre el 3 y 5 de septiembre en Chile, en la ciudad de Valparaíso, en el IV Simposio Latinoamericano sobre Investigaciones Antárticas y la VII Reunión Chilena de Investigación Antártica. Esperamos que este evento entregue a la comunidad científica latinoamericana los elementos para potenciar la competitividad científica y tecnológica, en el contexto de una Antártica globalizada y fuente de información y recursos útiles para el desarrollo de Latinoamérica y el mundo. En este libro de resúmenes están presentes más de 280 participantes, provenientes de Argentina, Brasil, Chile, Ecuador, Perú y Uruguay, junto a invitados especiales de Estados Unidos, España, Inglaterra, Australia, Francia y Malasia, que asisten en virtud de la labor científica conjunta. En total se exponen 127 trabajos y efectúan 3 conferencias magistrales, dictadas por expertos de los programas antárticos de Francia, Australia y el Reino Unido. Deseamos agradecer a todos quienes han hecho posible este encuentro internacional. Especialmente a la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso con quien el Instituto Antártico Chileno ha asumido el honor de organizar este simposio. También a la empresa privada y a las autoridades del Gobierno y Municipio de Valparaíso que han puesto su grano de arena para llevar a cabo esta magna empresa. DR. JOSÉ RETAMALES ESPINOZA DIRECTOR NACIONAL INSTITUTO ANTÁRTICO CHILENO 6 PRÓLOGO DE LOS EDITORES El Año Polar Internacional (API) está pronto a Helado. En una expedición previa, de bandera finalizar y el IV Simposio Latinoamericano francesa, hace 171 años, Dumont D’Urville sobre Investigaciones Antárticas y VII Reunión explora el Estrecho de Magallanes antes que Chilena de Investigación Antártica se eleva Chile tomara posesión de estos territorios un 21 como el espacio natural para la difusión, de septiembre de 1843 y previo a su asalto final discusión y validación de las investigaciones al sur, al área de la Península Antártica, que científicas realizadas durante el API. D’Urville llamará Tierra de Luis Felipe en honor a su rey. La ciudad elegida ha sido Valparaíso, conocida históricamente como el principal puerto de El primer hombre en circunnavegar la Chile, dando abrigo a muchas expediciones Antártica, entre los años 1772 y 1774, fue el científicas y comerciales, que han puesto hitos Capitán James Cook quien describió estas islas en la historia mundial. Legendarios viajes diciendo: «Tierras condenadas por la como el de la Beagle y Charles Darwin han naturaleza, nunca receptoras del calor del sol; recalado en su bahía, siendo también no encuentro palabras para describir su salvaje largamente conocida por lanzar desde sus y desolado aspecto; tales son las tierras que muelles diversas expediciones que incluían a la hemos descubierto; si hubiera ser humano con Antártica entre sus destinos, tal como la de la fortaleza y resolución necesaria para navegar Andrew Mac Farlane, capitán del Dragón de aún más hacia el sur de nuestro derrotero, no Valparaíso, descubridor de la Península envidiaré la fama de su descubrimiento pues Antártica, o como la publicación en el puerto puedo asegurar que el mundo no obtendrá de la primera carta geográfica de las Shetland beneficio alguno de sus descubrimientos». del Sur, en enero de 1820. Debemos situarnos primero en la relación entre Valparaíso ofrece pues, como Patrimonio de la éste y los demás continentes. A diferencia de lo Humanidad, Capital Cultural de Chile y ciudad que a primera vista pudiera parecer, la universitaria, un escenario propicio para la Antártica juega un papel fundamental en la realización del Simposio Latinoamericano dinámica del planeta Tierra, como se puede Sobre Investigaciones Antárticas. La sede del apreciar en imágenes capturadas desde evento es la Casa Central de la Pontificia centenares de kilómetros en el espacio. La Universidad Católica de Valparaíso, que el Antártica en efecto es la causante del gradiente 2008 cumple 80 años y que ha aceptado de temperatura que impulsa la circulación entusiastamente tomar el desafío de la atmosférica en el hemisferio sur. No en vano el organización en conjunto con el Instituto distinguido explorador australiano Douglas Antártico Chileno. Mawson dio en llamar a la Antártica como la Casa de los Vientos. Han transcurrido también 61 años desde que, en el verano de 1947, Chile emprendiera la El mar, pródigo en alimentos, los animales y primera expedición nacional a la Antártica, las plantas que han evolucionado en los desde Valparaíso; y 110 años de Punta Arenas extremos ambientes de la Antártica, poseen como puerto de operaciones antárticas, cuando atributos biológicos únicos. Desde hace algún el teniente de la Marina belga Adrian de tiempo se ha conocido de la existencia de Gerlache zarpa abordo del Belgica, en substancias anticongelantes en peces y otros diciembre de 1897, rumbo al Continente organismos antárticos, de enzimas eficientes a 7 bajas temperaturas y de filtros solares posibles la razón por la cual, muchos autores comienzan de extraer de micro-organismos que tienen a llamar a la Antártica el corazón del mundo. además potencial farmacológico. El océano Austral, entendido como todos los mares al sur La desaparición de extensas masas de hielo en del paralelo 60º S, es una fuente natural la Antártica traería como consecuencia una inmensa de proteínas. En él se desarrolla una disminución de esta energía motriz pues pesquería de gran valor económico con conduciría a una disminución en la producción diferentes especies de calamares, peces y krill, y el volumen de las masas frías de agua que se recursos que necesitan ser cuantificados y forman en su entorno. Se han informado leves estudiados para asegurar su conservación. La aumentos en la temperatura de las aguas pesquería de este pequeño crustáceo se ha profundas de esta corriente. El impacto de un estimado que podría rendir más de 1 000 000 cambio en la producción de las masas de agua toneladas por año sin afectar su sustentabilidad, fría de la Antártica sería global pues, como dada su enorme abundancia. El krill está, sin hemos visto, estas aguas profundas juegan un embargo, en la base de la pirámide alimentaria papel integral en la circulación oceánica de antártica. todo el globo. Los recursos vivos marinos antárticos han sido Mitos y especulaciones aún prevalecen en la explotados por más de 200 años, literatura, derivados de una forma frecuentemente con efectos permanentes sobre antropocéntrica de pensamiento que consideró determinadas especies y ecosistemas. Ejemplos que, por ejemplo, el hielo marino no podía sino conocidos de ello son el casi exterminio de los ser un ambiente hostil a la vida. Sin embargo, lobos marinos en el siglo XIX y de las ballenas la banquisa que se forma al congelarse el agua en el comienzo del siglo XX. Varias otras de mar, además de su papel clave en la especies de peces antárticos también han sido formación de las aguas profundas y en los amenazadas por sobrexplotación o pesca ilegal. niveles de productividad primaria del océano, posee un excelente poder como aislante La Corriente Circumpolar Antártica fluye sin térmico, cuya preservación es indispensable impedimentos alrededor del continente, con para prevenir el calentamiento global. profundidades entre 2000 y 4000 m y un ancho de hasta 2000 km. El Frente Polar, también El meteorólogo alemán Alfred Wegener llamado Convergencia Antártica, es la frontera propuso el año 1912 que los continentes en el donde las aguas frías polares, prácticamente sin planeta Tierra no estaban estáticos, inmóviles, mezclarse, se hunden bajo las aguas sub- sino que nadaban en el magma terrestre. Sus antárticas más templadas y viajan hacia el ideas provocaron agudas controversias durante Norte, generando el sistema global de 50 años hasta que la teoría de la tectónica de corrientes oceánicas. Este sistema global placas, en convincentes argumentos, estableció influye, con sus aguas frías ricas en nutrientes, que hay seis placas continentales en la la vida en las costas de gran parte del planeta. superficie de la Tierra que «flotan» sobre el Se conocen muy bien los efectos devastadores material fundido de su centro. que fenómenos como «El Niño» pueden traer a las costas pacíficas, en especial a la industria La investigación científica en la Antártica es pesquera. La diferencia de temperatura entre imprescindible y clave para la adquisición de las aguas superficiales y profundas de la registros y comprensión del cambio climático Corriente Circumpolar Antártica es una parte global. Especialmente por el hecho que la del motor, la energía, que mueve todo este Antártica, desde la transformación del sistema global de corrientes oceánicas. Esta es supercontinente Gondwana, ha permanecido en 8 una latitud austral extrema. Como tal, ha sido global hace 23 Ma. Ese evento condicionó para testigo del ambiente polar de la Tierra y los siempre la vida, el ambiente y el paisaje de cambios climáticos que ha experimentado hasta Sudamérica. El extremo sur austral de llegar a nuestros tiempos. Sudamérica es el mejor ejemplo de la dependencia biológica y climática con Antártica sigue siendo un continente Antártica. Un ejemplo notable es lo que ocurre controversial y misterioso, lo que se refleja en con el desierto más seco de la Tierra, al norte la cantidad de denominaciones para referirnos a de Chile, pues existen fuertes evidencias para una misma porción de tierra y hielo: el pensar que la extrema aridización del desierto Continente Blanco, el Sexto Continente, el de Atacama, fue provocada por la enorme Continente Helado, el Continente Isla o el distorsión de las corrientes marinas Continente Pulsante. Antártica es impactante, desencadenadas por la apertura del paso Drake. más que por sus muchas denominaciones, por Nada más crucial que la aparición de un sus variables climáticas (de las regiones más desierto, donde no lo había. Gran parte de los frías del mundo, el segundo desierto más mosaicos de paisajes que existen en nuestro longevo, entre otras particularidades), por sus continente, se explican por la influencia de la peculiares formas de vida y por los secretos corriente fría de Humboldt, corriente que nace que atesora en sus hielos y rocas. ¿Pero podrán en las masas de agua que rodean y mantienen todas estas singularidades tener cosas en fría a la Antártica. común? Así, también, gradualmente, se ha logrado La Antártica parece tener un poderoso efecto construir una Antártica de otro tiempo, poblada sobre el planeta, modelando su temperatura, de bosques, plantas y animales, conocer la sus corrientes marinas, sus vientos, la historia de su clima y la evolución de las distribución de los organismos, entre otros profundas corrientes que empezaron a efectos. Si miramos hacia atrás, veremos que circunnavegarla cuando el Mar de Drake y fue parte del supercontinente Gondwana y Weddell se abrieron, aislando a la Antártica de como tal, su paisaje, clima, flora y fauna, los océanos tibios del mundo, hace unos 28 distaban mucho de lo que conocemos en la Ma. actualidad. Sí, la Antártica ha sido durante la mayor parte de la historia natural un continente Ya en edades más contemporáneas, el aumento verde, rebozante de vida, con una biodiversidad de temperatura del planeta debido a causas no muy diferente a Nueva Zelandia, Chile o antropogénicas tiene cada vez menos Argentina. Es, por tanto, la condición antártica, detractores. El marcado aumento de los de tierra aislada, gélida e inhóspita, una llamados gases invernadero, como el metano y condición relativamente reciente, y no muchos el anhídrido carbónico, es evidente. El análisis saben que la Antártica sólo comenzó a quedar de los testigos de hielo obtenidos en aislada hace unos 28 Ma, edad que coincide perforaciones sobre el lago subglacial de con el comienzo de su enfriamiento y Vostok, muestra las variaciones de anhídrido congelamiento, pero aún cuando se comenzó a carbónico en un horizonte de tiempo de miles congelar (primero las montañas interiores, de años. Como se observa, su concentración es luego los valles y costas), no fue sólo hasta mayor hoy que en cualquier otro tiempo de los hace un par de millones de años que los árboles últimos 150 000 años, por lo que resulta difícil abandonan totalmente el continente. atribuir el aumento reciente sólo a causas naturales. Antecedentes obtenidos del análisis La separación de Sudamérica y Antártica fue de testigos de hielo en la base australiana de un evento dramático, que transformó el clima 9 Law Dome, muestran el aumento de CO en los Estos súbitos eventos no implican un aumento 2 últimos 1000 años, especialmente desde el del nivel del mar per se, pero la velocidad de comienzo de la Revolución Industrial. Este flujo de, al menos, uno de los glaciares de esa aumento de anhídrido carbónico lleva consigo cuenca ha aumentado 8 veces, al desaparecer la un aumento del efecto invernadero que implica plataforma que contenía su avance. que una parte del calor reflejado por la Tierra no puede salir de ella, regresando a su El aumento de temperatura de la Tierra puede superficie con el consiguiente aumento de tener diferentes escenarios según la proyección temperatura, derretimiento de los hielos y, revelada este año por el Panel resultado de ambos efectos, un incremento del Intergubernamental sobre Cambio Climático. volumen de los océanos. Según el último reporte, algunas regiones polares –Alaska, Siberia, la Península Como sabemos, este aumento ya está Antártica- están mostrando mayor interés en influyendo –quizás aún tímidamente- en las aumentar su temperatura hasta 5 veces el políticas de desarrollo industrial del mundo, promedio del resto de las regiones del planeta. como ocurrió anteriormente con las políticas de disminución de las emisiones de Durante los últimos años la Antártica ha dejado clorofluorocarbonos (CFCs), a raíz del de ser una notable y aislada región llena de descubrimiento del adelgazamiento de la capa singularidades, pues gracias a la puesta en de ozono sobre la región antártica y sub- marcha de una serie de iniciativas, hoy se ve al antártica. Continente Blanco como una tierra de oportunidades. Por lo anterior, el objetivo Por otra parte, está suficientemente general de los Simposios Antárticos comprobado que el calentamiento que se Latinoamericanos ha sido entregar a la produce en la Antártica Occidental no parece comunidad científica latinoamericana los tener réplicas en la Antártica Oriental, donde, elementos para potenciar la competitividad por el contrario, hay sectores que registran científica y tecnológica, en el contexto de una disminuciones de la temperatura. Antártica globalizada, fuente de información y recursos útiles para el desarrollo de nuestros En un trabajo publicado en abril del 2005 en la pueblos. revista Science, se muestra cómo 212 de un total de 244 glaciares del área de la Península LOS EDITORES Antártica (el 87% de los glaciares de esta región), han retrocedido un promedio de 600 m en los últimos 50 años, es decir, 12 m por año. Uno en particular ha retrocedido 13 km en los últimos 12 años, a razón de más de 1000 m por año. Los glaciares de la Antártica fluyen típicamente hacia plataformas marinas algunas de las cuales, producto del cambio climático, han desaparecido. Este es el caso de la plataforma Larsen B, de una superficie de 5700 km2, esto es aproximadamente 70 x 80 km, que se desintegró bruscamente en marzo de 2002. 10