Historia de la exploración

La historia de la exploración del microcosmos y macrocosmos en Chile se fundamenta en dos factores: (1) los atributos especiales de territorios únicos en los extremos sur y norte de Chile (es decir, los archipiélagos subantárticos en la región del Cabo de Hornos, y el Desierto de Atacama), y (2) la visión y determinación de investigadores individuales y sus instituciones para descubrir e implementar laboratorios naturales en estas regiones.

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Serendipia en el origen del “Ecoturismo con Lupa”

En marzo del año 2000, el biólogo conservacionista y filósofo chileno Ricardo Rozzi se embarcó en una expedición a las islas del Cabo de Hornos, en el extremo sur del continente americano. Guió a un grupo de briólogos, dirigidos por Bernard Goffinet, en la búsqueda de Splachnaceae o “musgos de fecas”. Goffinet pensaba que estos musgos podrían crecer sobre huesos de ballenas varadas en las costas meridionales de las islas. El equipo sufrió varias tormentas mientras navegaba en el Maroba, un minúsculo barco pesquero.

Figura 1. Cuenca del río Róbalo, protegida por el Parque Omora, Puerto Williams, Chile. Fotografía de Ricardo Rozzi, s.f.

Los investigadores estaban decididos a encontrar estos musgos de fecas e iniciaron una larga caminata a través de una gran turbera. En su excitación, Ricardo Rozzi se separó del grupo y cayó en uno de los numerosos pozos dispersos. Poco a poco empezó a hundirse y pensó que se iba a morir. Mientras descendía, quedó fascinado por la asombrosa diversidad de musgos que rodeaban la laguna del pantano. Rozzi pensó: “Si como biólogo yo no había prestado la debida atención a la magnitud de la diversidad de estas diminutas plantas hasta este momento, me pregunto si los responsables políticos, o los profesores de Chile apreciarán esta biodiversidad en miniatura.”

Figura 2. Los bosques subantárticos magallánicos crecen desde el nivel del mar hasta la línea de árboles en las montañas de la Reserva Biosfera del Cabo de Hornos. Fotografía de Paola Vezzani, s.f.

Afortunadamente, Bernard Goffinet y su equipo encontraron a Ricardo Rozzi en el pantano al cabo de un par de horas, justo antes de que se hundiera por completo. ¡Sobrevivió! Sin embargo, la imagen de la exuberante diversidad de musgos quedó fija en la mente de Rozzi y, al regresar a su laboratorio, comenzó una revisión bibliográfica sistemática de las briófitas de Chile. Además, junto a Goffinet, William Buck y otros briólogos asociados al Parque Omora, iniciaron una serie de inventarios florísticos en los archipiélagos del Cabo de Hornos (Figuras 1 y 2). Y se asombraron al descubrir que la eco-región subantártica de Magallanes constituye un “hotspot” o “punto crítico” de diversidad de musgos y hepáticas a nivel mundial (briófitas o plantas no-vasculares).

Figura 3. Mapa utilizado en las discusiones con la Comisión Nacional de Medio Ambiente (CONAMA), The Nature Conservancy (TNC) y otras organizaciones para definir las prioridades de conservación de la biodiversidad de las ecorregiones de Sudamérica y Chile en particular durante la década de 1990. El cuadrado rojo destaca la ecorregión subantártica de Magallanes, que inicialmente fue categorizada como “sin clasificar”. Este mapa fue publicado con modificaciones en Dinerstein et al. (1995). (Descripción de colores en mapa. En rojo: Altísima prioridad a escala regional, en amarillo: Alta prioridad a escala regional, en verde claro: Moderada prioridad a escala regional, en verde oscuro: Importante a escala nacional, en rosa: no clasificado.)

Varios años antes, Ricardo Rozzi, actual director del Centro Internacional Cabo de Hornos (CHIC), había participado en comités encargados de identificar sitios prioritarios para la conservación en Chile y América Latina. Los criterios que se utilizaban entonces y que se siguen utilizando hoy se basan exclusivamente en la diversidad de vertebrados y plantas vasculares. Mirando hacia atrás, Rozzi se dio cuenta de que, siguiendo estos criterios, las plantas no-vasculares habían sido pasadas por alto sistemáticamente en este proceso de toma de decisiones. En consecuencia, a finales de la década de 1990, la eco-región subantártica magallánica fue clasificada por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) como desconocida y de baja prioridad para la conservación de la biodiversidad (Figura 3a).

Luego de la epifanía que Rozzi experimentó cuando pensó que iba a morir en el pantano, él y otros investigadores trabajaron frenéticamente para cuantificar la diversidad de musgos que había sido pasada por alto. Pronto descubrieron que más del 5 % de las especies de briófitas conocidas por la ciencia crecen en los archipiélagos del Cabo de Hornos, en menos del 0,01 % de la superficie terrestre del planeta. La región austral contiene el mayor número de especies de musgos y hepáticas registradas en Chile (Figura 3b). Además, en el Cabo de Hornos hay más especies de plantas no-vasculares que de plantas vasculares, lo que contrasta fuertemente con las proporciones de plantas vasculares/no-vasculares encontradas en regiones de menor latitud (Figura 3b). Este descubrimiento estimuló su propuesta de “cambiar nuestras lentes” para evaluar la biodiversidad.

Figura 3a y 3b. En Chile, el número de especies de briófitas aumenta con la latitud, y alcanza un máximo en la ecorregión subantártica magallánica, donde supera en número a las plantas vasculares (a; figura modificada de Rozzi et al. 2008). La riqueza de especies de plantas no-vasculares (briófitas) en la ecorregión subantártica de Magallanes contrasta con las regiones de menor latitud, especialmente en los países tropicales, donde su proporción es mínima en comparación con las plantas vasculares (b).

Los grupos taxonómicos y las ecorregiones conforman las “lentes” a través de las cuales se evalúa y conserva la biodiversidad. Los patrones de riqueza y endemismo de especies utilizados para identificar áreas prioritarias para la conservación de la biodiversidad están fuertemente sesgados por nuestro conocimiento diferenciado de los grupos taxonómicos. A finales del siglo XX, las evaluaciones de las prioridades mundiales de conservación se basaban en la concentración de diversidad y endemismo de vertebrados y plantas vasculares. La conservación de las plantas se centraba casi exclusivamente en la flora vascular, mientras que los patrones de diversidad de la flora no-vascular estaban poco documentados y se tenían en cuenta marginalmente. Por ello, Ricardo Rozzi y otros investigadores propusieron “cambiar las lentes” e invitaron a los biólogos de la conservación a tener en cuenta no solo los grandes organismos, sino también los más pequeños, sobre todo en determinados tipos de hábitats. Por ejemplo, si el objetivo es evaluar la riqueza de especies de las zonas inter-mareales de las costas de los archipiélagos australes, habría que buscar algas, y no solo plantas vasculares. Análogamente, si el objetivo es evaluar la diversidad florística de latitudes altas, no sería adecuado basar los inventarios únicamente en las plantas vasculares, sino que es necesario incluir también las no-vasculares. Esta segunda analogía no es tan evidente, pero es esencial para apreciar correctamente la diversidad florística de las regiones subantártica y antártica.

Figura 3c. Imagen de satélite de la Biosfera del Cabo de Hornos delimitada por la línea de puntos azul claro. Situada al sur de Tierra del Fuego, es el área protegida más meridional de América y la mayor de las zonas subpolares templadas del hemisferio sur. Figura modificada a partir de Rozzi et al. (2006 a, b).

En el año 2000, el equipo de investigación del Parque Omora inició inventarios florísticos y análisis de los patrones de diversidad de este grupo taxonómico, a menudo ignorado, en una zona geográfica remota y sorprendente de bosques perennes de hoja ancha y tundra, lo que los llevó a plantearse cuestiones teóricas y prácticas novedosas y desafiantes. El equipo demostró que las plantas vasculares y no-vasculares presentan gradientes latitudinales opuestas de riqueza de especies, y argumentó que la conservación debería centrarse en los patrones regionales de los grupos indicadores de biodiversidad específicos de cada bioma, que a menudo quedan fuera de las evaluaciones globales. En el año 2005, el equipo de investigación consiguió conservar la gran diversidad de briófitas de la eco-región subantártica de Magallanes, lo que proporcionó el argumento central para la creación de la Reserva de la Biosfera del Cabo de Hornos de la UNESCO (Figura 3c). Se trata de la mayor reserva de biosfera del sur de Sudamérica. Por primera vez en Chile, y en el mundo, se designó un área protegida basada en la diversidad de musgos y hepáticas, organismos que hasta ahora rara vez habían sido percibidos y valorados en la región, el país y la comunidad conservacionista mundial (Figuras 4a y 4b).

Figura 4a. En la Reserva de la Biosfera Cabo de Hornos, los musgos de fecas pertenecen a una familia particular de plantas no-vasculares que crecen en turberas o bosques. Fotografía de Adam Wilson, 2010.

 

Figura 4b. Los musgos de fecas tienen cápsulas de colores para atraer a las moscas que dispersan las esporas de los musgos. Fotografía de Adam Wilson, 2010.

 

El éxito del primer hito inspiró al equipo de investigación del Parque Omora a generar dos aplicaciones más amplias para la conservación de briófitas. En primer lugar, el equipo inventó una nueva actividad educativa y turística que llamaron “Ecoturismo con Lupa” para fomentar la apreciación de la belleza, diversidad y relevancia ecológica de los “bosques en miniatura” de briófitas, líquenes e invertebrados. Desde 2005, con una lupa en mano, niños, profesores, tomadores de decisiones y el público en general han adquirido una nueva perspectiva para observar, valorar y cuidar a los grupos más diversos de organismos con los que cohabitamos en regiones de altas latitudes (Figuras 5a y 5b). En segundo lugar, más allá de la región del Cabo de Hornos, el equipo de investigación ha argumentado que, para diseñar estrategias efectivas de conservación, es esencial ampliar el conjunto de grupos de organismos considerados en las políticas y prácticas de conservación en diferentes regiones del mundo. Con ese fin, desde el extremo sur de Chile, Ricardo Rozzi y un equipo de investigadores proponen un acercamiento con una “lupa metafórica” para investigar, valorar y cuidar mejor la biodiversidad mundial.

Figura 5a. Una familia es guiada por un estudiante de posgrado en el sendero interpretativo de los “bosques en miniatura del Cabo de Hornos” en el Parque Omora. La actividad de “Ecoturismo con Lupa” ayuda a los visitantes a apreciar la diversidad, belleza y relevancia ecológica de los líquenes y musgos. Fotografía de Adam Wilson, enero de 2010.

 

Figura 5b. Primer plano de una lente macro utilizada por un visitante durante su participación en la actividad de “Ecoturismo con Lupa”. Fotografía de Paola González, Parque Omora, enero de 2016.

 

 

Desde los Inicios de la astronomía moderna hasta los principales observatorios terrestres

La astronomía moderna en Chile comenzó con la instalación de dos telescopios en el Cerro Santa Lucía en Santiago a mediados del siglo XIX. Esto se convirtió en la base del Observatorio Nacional de Chile, que posteriormente se integró al Departamento de Astronomía de la Universidad de Chile. A comienzos del siglo XX, se estableció otro observatorio en el Cerro San Cristóbal. Las primeras exploraciones del norte de Chile para observaciones astronómicas se realizaron a principios del siglo XX, pero los principales observatorios astronómicos se establecieron en la década de 1960. Varias regiones entre Santiago y el Norte Grande, hasta el interior de Iquique, fueron investigadas en busca de sitios adecuados; se encontraron y exploraron ubicaciones prometedoras cerca de La Serena, Copiapó y Calama. Los sitios del norte se caracterizan por condiciones meteorológicas muy favorables, con muchas noches despejadas y una atmósfera estable, lo que resulta en imágenes más nítidas.

Vista de la sede de ESO en la comuna de Vitacura desde el techo del edificio adyacente de las Naciones Unidas: el edificio principal de la sede se encuentra a la izquierda del centro de la fotografía. Fotografía de Eric Maurice, diciembre de 1968.

En 1963, los representantes del Observatorio Europeo Austral (ESO) fueron invitados por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) al norte de Chile. Estaban buscando un lugar para construir un nuevo observatorio. Habían realizado una extensa búsqueda de lugares en Sudáfrica, pero pronto descubrieron que en el sur de Sudamérica había un país con cielos maravillosos para la observación astronómica. Después de la visita y siguiendo la inauguración del Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO) operado por AURA, ESO decidió ubicar su primer observatorio en una montaña llamada Cinchado Norte, al norte de La Serena, siguiendo las excelentes ubicaciones descritas por Jürgen Stock. La montaña era conocida localmente como La Silla y el observatorio de ESO en este sitio fue inaugurado en 1969, el mismo año en que se estableció el Observatorio Las Campanas de la Institución Carnegie de Washington en las cercanías. ESO también estableció una pequeña oficina en el suburbio de Vitacura en Santiago.

La Silla se convirtió rápidamente en un gran observatorio con la instalación de muchos telescopios. El telescopio ESO de 3,6 metros se alzaba sobre el lugar, y en la década de 1980 se añadieron otros dos telescopios únicos. El Telescopio Submilimétrico Sueco-ESO (SEST) con una antena de 15 metros fue el primero en su tipo en el hemisferio sur y comenzó sus operaciones en 1987. El SEST podía ver lo que nuestros ojos y los telescopios ópticos no podían. Fue diseñado especialmente para observar lo que llamamos el universo frío: nubes moleculares y polvo, objetos que son oscuros para nuestros ojos pero que se vuelven brillantes en longitudes de onda submilimétricas. El Telescopio de Nuevas Tecnologías de ESO (NTT), que representó un paso hacia el control activo de espejo, fue inaugurado en 1989. El NTT ya incluía muchas características que se volvieron propias de los telescopios de ocho metros del Very Large Telescope (VLT) de ESO.

Varios años de selección de sitio precedieron la construcción del VLT. Finalmente, el Cerro Paranal cerca de la ciudad de Taltal en la cordillera de la costa del Desierto de Atacama fue seleccionado debido a un porcentaje incomparable de noches despejadas por año (más del 90 %). El diseño del VLT permite combinar los cuatro telescopios unitarios en un solo telescopio como interferómetro. Esto significa que la información de los cuatro telescopios de ocho metros se puede combinar como si fuesen un solo telescopio de más de cien metros de diámetro. Dado que en astronomía cuanto más grande es el telescopio, mayor es la resolución de la imagen, el Interferómetro del VLT (VLTI) produce imágenes con un detalle sin precedentes. El primer telescopio unitario comenzó sus operaciones en 1999, y en los años siguientes se añadieron nuevos telescopios hasta su finalización en 2002. Además, se añadieron cuatro telescopios “auxiliares” móviles de 1,8 metros para ser utilizados en el interferómetro. El VLT está entre los telescopios astronómicos más productivos hasta la fecha. Al mismo tiempo, el telescopio Gemini Sur de 8 metros fue construido gracias a una colaboración multinacional en el Cerro Pachón cerca de CTIO en 2000, y dos telescopios de 6,5 metros en Las Campanas comenzaron a operar en 2000 y 2002.

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Mientras que los observatorios ópticos e infrarrojos se ubican en lugares con atmósferas estables y muchas noches despejadas, otras observaciones terrestres se benefician de las pequeñas cantidades de vapor de agua en la atmósfera. Un lugar seco como el Desierto de Atacama combinado con una meseta de gran altitud es ideal para observaciones en longitudes de onda submilimétricas. Esta es la razón por la cual el llano de Chajnantor, a una altitud de más de cinco mil metros sobre el nivel del mar, fue elegido para la instalación de dos antenas milimétricas japonesas en 2004. El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ocupa ahora la mayor parte del Llano de Chajnantor. El mismo sitio alberga la antena de 12 metros del Atacama Pathfinder Experiment (APEX), que fue construida por el Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn y el Observatorio Espacial de Onsala, y ha sido operada por ESO desde 2005. ALMA, que comenzó a operar en 2011, es una colaboración entre Europa (estados miembros de ESO), América del Norte (Estados Unidos y Canadá) y Asia Oriental (Japón, Taiwán, Corea del Sur) y opera 66 antenas con aperturas de 7 metros y 12 metros. Las oficinas de ALMA están ubicadas en el complejo de oficinas de ESO en Vitacura. ALMA es especialmente sensible a objetos fríos en el espacio y, por lo tanto, observa muchas moléculas y polvo frío. Al igual que el VLTI, ALMA también puede combinar sus 66 antenas como si fueran una sola de 16 kilómetros de diámetro. Las imágenes de alta resolución resultantes han permitido a los científicos identificar los lugares donde se están formando exoplanetas alrededor de estrellas jóvenes. Varios experimentos más pequeños han operado en Chajnantor y sus picos circundantes a lo largo de los años.

La próxima generación de telescopios ya se está construyendo en el Desierto de Atacama. El Telescopio Magallanes Gigante (GMT) observará los cielos del sur desde la montaña Las Campanas con siete espejos de ocho metros montados juntos como un solo telescopio. Se espera que entre en funcionamiento a fines de la década de 2020. El Extremely Large Telescope (ELT) de ESO, cuyo inicio de operaciones está previsto para el año 2027, se está construyendo en el Cerro Armazones cerca del Observatorio Paranal. Tendrá una apertura de 39 metros de diámetro y se convertirá en el telescopio óptico e infrarrojo más grande del mundo.

Se está planificando otro nuevo observatorio entre Paranal y Armazones: la porción sur del Cherenkov Telescope Array (CTA). El observatorio está compuesto por 14 telescopios de 12 metros y 37 telescopios de 4 metros, que se instalarán en los próximos años para observar la radiación creada en la atmósfera de la Tierra por partículas de ultra-alta energía que provienen del espacio. CTA observará los eventos más energéticos y violentos en el universo.

Chile se ha convertido en el lugar principal para observatorios astronómicos debido a su atmósfera clara y estable, la disponibilidad de mesetas de gran altitud y los cielos oscuros. El norte de Chile alberga la mayoría de los principales observatorios terrestres ópticos y submilimétricos en el hemisferio sur.

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