Magister en geografía con mención en recursos territoriales / No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo

Se estudia la geodinámica del sector Oasis de Niebla de Alto Patache y Bajo Patache, localizado en la I Región de Tarapacá, con el propósito de identificar sus características geomorfológicas, las relaciones con su entorno, los diferentes estadios evolutivos y los proceso que operan hoy en día, teniendo en cuenta la hiperaridez del sector. Con objeto de poder generar una informe y cartografía final a escala 1:10.000, como profundización, al estudio del proyecto “Bases Geográficas para la Elaboración del Plan de Manejo para la Conservación de la Biodiversidad del área Protegida Oasis de Niebla de Alto Patache”, administrado por el Centro del Desierto de Atacama de la Pontificia Universidad Católica de Chile, financiado por Comisión Nacional del Medio Ambiente, cuyo propósito es crear un área protegida, dado que este sector se localiza en uno de los pocos relictos de biodiversidad, derivado del oasis de niebla.

Informe de Seminario para optar al grado de Licenciado en Historia. / En el presente trabajo se muestran los elementos principales que permitieron a las sociedades que habitaron el Desierto de Atacama subsistir en tan abrupto medio geográfico, debiendo soportar la falta de agua, la gran oscilación térmica entre día y noche, el viento, la sequedad y la difícil obtención de recursos en el sitio más árido del planeta, en donde en ciertos lugares se han encontrado terrenos en que jamás a caído agua, es decir 0,0 mm en la historia del planeta.

Doctora en Ciencias, Mención Geología / El Desierto de Atacama, ubicado en el norte de Chile corresponde al desierto más árido del planeta. En esta región se encuentran las mayores reservas de yodo a nivel mundial y a su vez corresponde a la principal provincia productora de este elemento. El origen de este enriquecimiento ha sido motivo de controversia y diferentes procesos han sido propuestos para explicar la presencia de yodo en Atacama, involucrando principalmente fuentes marinas y eólicas. Sin embargo, debido a la escasez de datos geoquímicos e isotópicos de yodo en la región, su origen aún no ha sido dilucidado. De acuerdo a lo anterior, el objetivo de esta tesis consiste en determinar las fuentes naturales y antropogénicas de yodo en reservorios superficiales de la región de Atacama. Los resultados obtenidos en esta investigación comprueban que existe un fuerte enriquecimiento de yodo en la zona, el cual se extiende desde la Depresión Central hasta la Cordillera Occidental. Las razones isotópicas 129I/I obtenidas en rocas y suelos indican que el yodo deriva de un proceso de mezcla de diferentes fuentes, incluyendo fluidos profundos enriquecidos en contenido orgánico con variables aportes de fluidos volcánicos y meteóricos pre-antropogénicos. De manera consistente, la señal isotópica medida en aguas superficiales y subterráneas, en conjunto con las concentraciones de halógenos, sugieren la presencia de un fluido inicial enriquecido en yodo, el cual habría sido diluido por agua meteórica. Sin embargo, a diferencia de lo que indica la señal isotópica en rocas y suelos, la mayoría de las razones isotópicas observadas en aguas indican que existe una componente antropogénica. Se propone que la principal fuente orgánica de yodo en rocas, suelos, aguas superficiales y subterráneas de Atacama, corresponde a las secuencias sedimentarias marinas del Jurásico, donde el yodo proviene del agua de poros o desde las facies carbonatadas, y es extraído a través del flujo subterráneo. Por otro lado, la componente antropogénica proviene de dos fuentes distintas: (1) 129I liberado por ensayos nucleares en el Océano Pacífico Central (129I/I = 12000 x 10-15); y (2) 129I liberado por plantas de reprocesamiento nuclear ubicadas en el hemisferio norte (129I/I = 97000 x 10-15). Por lo tanto, se concluye la existencia de múltiples fuentes de yodo en el Desierto de Atacama, descartando que provenga exclusivamente de una fuente atmosférica, resaltando la importancia del drenaje subterráneo en los procesos de transporte y depositación en márgenes continentales.

Una completa caracterización de los condritos ordinarios (CO’s) del desierto de Atacama, II región, Chile, fue realizada en el marco de esta tesis doctoral, provenientes de 2 localidades: Pampa de Mejillones (PM), en la zona costera y San Juan (SJ), en la depresión central, más algunas muestras provenientes de otras localidades. El objetivo principal fue comprender y reconstituir los procesos de meteorización experimentado por estas muestras en Atacama, y definir hasta qué grado las signaturas terrestres adquiridas en su residencia en la Tierra modifican las señales primitivas de estos meteoritos no diferenciados. Las propiedades de los CO’s los hace ser materiales únicos para el estudio de la meteorización, al contar con una muy bien conocida mineralogía y química previa a su llegada a la Tierra. Además, como todos sus minerales primarios contienen Fe en estado Fe0 y Fe2+, la meteorización se puede cuantificar de la medición del Fe3+ transformado en la Tierra. La metodología incluyó petrografía a diversas escalas (microscopía óptica, SEM y EDS), geoquímica de elementos mayores, trazas y REE, %Fa en olivinos y %Fs en piroxenos para clasificación, propiedades físicas (masa, densidad, porosidad) y magnéticas (susceptibilidad magnética, log ), identificación de mineralogía primaria y secundaria con difracción de rayos X (DRX) y espectroscopia Mössbauer (EM), que permitió la obtención del % de Fe3+ del que obtuvimos el % de oxidación. La tesis además a través de colaboraciones logró la obtención de edades terrestres 14C para 45 muestras, parámetro fundamental para encontrar las tasas de meteorización y los patrones evolutivos de las muestras en sus distintas localidades. Una primera caracterización de las superficies de acumulación permitió descubrir que SJ corresponde al área de recolección de meteoritos más densa descrita a la fecha en el mundo (9-12 meteoritos/km2 versus 0,3 met/km2 en PM) dada la antigüedad (>Ma) y estabilidad de su superficie, y a la metodología utilizada de búsquedas sistemáticas a pie que llevaron a recolectar meteoritos < 40g. La mineralogía primaria de los CO’s (silicatos: olivinos y piroxenos + opacos: Fe-Ni metal y troilita) fue reconocida y se observó que las fases opacas eran las más susceptibles a ser reemplazadas por oxi-hidróxidos de Fe, aunque los silicatos también son afectados. A través de DRX y EM fueron identificados como las fases paramagnéticas akaganeita, goethita (más características en SJ, e indicando posibles periodos de mayor aridez en la población de PM) y posible lepidocrocita y las magnéticamente ordenadas magnetita, maghemita y hematita. Los porcentajes de oxidación varían entre ~14% y ~74% para PM y entre ~10% y ~57% para SJ, con máximos en sus histogramas de frecuencia bimodales a los 20% y 50% en PM, y a los 25% y 55% en SJ. Este comportamiento está dado por su estado de choque S, el cual lo relacionamos al porcentaje de porosidad inicial que poseían, con altas porosidades iniciales asociadas a estados de choque bajos y viceversa. Las edades terrestres 14C muestran que los CO’s de Atacama son poblaciones antiguas: en SJ el ~52% de los meteoritos son >20 ka, mientras que en PM, el ~47% > 20 ka. PM muestra, a diferencia de SJ, una distribución bimodal en la frecuencia de edades cuyos máximos fueron interpretados como periodos de mayor aridez en esa zona a los 10-15 ka y a los 25-30 ka. Los diagramas de oxidación versus edad terrestre permitieron ver que no existe correlación para los CO’s de Atacama, al igual que los otros proxies de meteorización usados, como grado de meteorización W y log . Esto se debe a que la meteorización está relacionada fundamentalmente con la porosidad inicial, la que define una primera etapa con altas tasas de meteorización que cesa al ocluirse la porosidad primaria. Por lo tanto, dependiendo de ese parámetro intrínseco a los meteoritos, dados en general por su estado de choque, se define en primera instancia la tasa de meteorización, la que en segunda instancia dependerá de las condiciones ambientales imperantes al momento de la caída. La meteorización química está caracterizada por la pérdida de los elementos Ni, y en menor grado Co y Cr, enriquecimiento de Na, Sr, Ba, U, Pb, Tl y Th, y en menor grado K y LREE, en muestra total, pero variaciones minerales locales de Fe, Si, Mg, Mn, Al y S pudieron ser observadas con SEM/EDS, con el Si presente de manera ubicua en los productos de meteorización, indicando algún componente de arcillas y/o filosilicatos como parte de éstos, presentes a escala micro-nanométrica. Una conclusión importante de este estudio es que en desiertos con aridez como la que exhibe Atacama, la meteorización la controla la porosidad inicial mientras que la naturaleza de la mineralogía de alteración es controlada por las condiciones ambientales al momento de la caída, por lo que CO’s con grados de choque ≥S3 son los mejores candidatos para estudios de procesos en cuerpos parentales asteroidales, prefiriéndose los análisis puntuales a los totales, para restringir la interferencia de los patrones de meteorización. Los CO’s de SJ son buenos candidatos para estudios en esta línea, así como también para el estudio del flujo de meteoritos a la Tierra, por su buena preservación y distribución plana de edades hasta >35 ka. Más superficies de acumulación similares a ésta deben existir en la depresión central en Atacama, por lo que nuevos meteoritos es muy factible de seguir encontrando en el futuro, aunque restringidos a los tipos ya encontrados.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica. Ingeniera Civil Eléctrica / El desierto de Atacama anida abundantes recursos naturales en sus 105.000 km2. Éste contiene las reservas más grandes de cobre y productos no metálicos del mundo, y los niveles mundiales de irradiancia más altos con un promedio anual de 2.500 kWh/m2 de Irradiancia Horizontal Global (GHI), 3.500 kWh/m2 de Irradiancia Directa Normal (DNI) y de 4.000 horas de sol. A pesar de tener muchas ventajas, también presenta desafíos importantes. A modo de ejemplo, se sabe que las dosis anuales de UV-B en el desierto de Atacama son cerca de un 40% más altas que las típicas del norte de África. Esta parte del espectro no genera más electricidad y podría perjudicar los materiales utilizados en los módulos fotovoltaicos (FV), reduciendo su vida útil. Por ende, un módulo vidrio/vidrio (bifacial) especialmente diseñado para nuestro desierto es parte de la I+D+i FV en el programa solar nacional. Para materiales y diseños de módulos FV ya existentes, datos acerca de observaciones sobre su degradación son variables en su nivel de detalle, consistencia, calidad y significancia estadística. Además, la información disponible acerca de fallas típicas de módulos FV instalados en el desierto de Atacama es escasa o inexistente. A partir del contexto señalado, el objetivo principal de esta tesis es diseñar e implementar una herramienta de inspección para recolectar datos (IDCTool, por sus siglas en inglés), con el fin de evaluar módulos FV que operan en condiciones climáticas desérticas y caracterizarlos. La propuesta se basa en el estado-del-arte de prácticas en terreno junto con la definición de un conglomerado de criterios para su uso en soluciones FV de baja escala. Su implementación incluye el desarrollo de una encuesta, equipos y herramientas; y procedimientos para pruebas en terreno y análisis. IDCTool fue usada para una campaña en la región de Arica y Parinacota, la que es representativa de climas desérticos. Los resultados obtenidos fueron analizados de acuerdo con el procedimiento propuesto. La propuesta metodológica de esta tesis se validó mediante la campaña de Arica. Los 15 sitios visitados (comuna de Arica) fueron clasificados en 4 zonas: la costa, el centro de la ciudad, el valle y el desierto. Durante la campaña se inspeccionó 95 módulos FV, de los cuales se encontraron 9 fabricantes distintos. Los módulos operando por más tiempo llevaban 13 años instalados, los más nuevos llevaban 2 años. Todos los módulos inspeccionados estaban compuestos por un vidrio frontal, una lámina polimérica trasera y marco de aluminio. Según los resultados, no se presentaron fallas en cables, conectores ni celdas solares. La falla más típica fue el efecto soiling con 52 casos de soiling ligero y 39 de soiling fuerte. Otras fallas típicas fueron corrosión menor de la puesta a tierra (18 casos) y corrosión del marco (12 casos). En relación a los parámetros eléctricos, la mayor degradación se observó en la potencia nominal con una caída máxima de 39,08% y una caída promedio de 13,19±6,22%. En relación a la diferencia de temperatura de operación de los módulos FV con respecto a la temperatura ambiente, la mayor diferencia fue 24,45°C con un promedio de 11,67°C. Se encontró que la celda más caliente de todo el universo inspeccionado operaba a 99,4°C, mientras que en promedio las celdas más calientes operaban a 64,0°C. Con respecto a las anormalidades térmicas, se encontraron 2 módulos FV con patrón PID y 12 módulos mostraron celdas homogéneamente muy calientes. El trabajo realizado indica que la herramienta desarrollada, incluyendo la metodología para el análisis, entrega datos en formato estándar capaces de caracterizar módulos FV. Los datos analizados fueron estudiados mediante sus tendencias con el uso de herramientas estadísticas. Por ende, fue posible realizar conclusiones y recomendaciones. A pesar de esto, y debido a la falta de módulos inspeccionados, los fenómenos encontrados durante la campaña no pueden ser generalizados. En efecto, nuestro análisis no está validado por evidencia estadística sólida. En este contexto, el desarrollo de una base de datos significativa, mediante el uso de la IDCTool, será el mejor conjunto de datos como punto de partida para comenzar a hacer recomendaciones concluyentes para desarrollos en el ámbito FV.

Elaborar una propuesta arquitectónica integral que nazca del acercamiento que la disciplina arquitectónica puede tener con un territorio, que no sólo responda a los requerimientos generados por una actividad específica, sino que también al conjunto de necesidades evidentes y no tan evidentes que posee una región y sociedad, para convertirse en una propuesta sensible, arraigada y fecunda para el territorio. Descubrir un sitio dentro de los parajes de Atacama en donde se presente un Cosmos excepcional, señalando, abriendo y preparando a través de la arquitectura un lugar a los habitantes de Atacama para su experimentación, que sea capaz de insertarse en el sistema territorial existente y potenciarlo. Generar una propuesta arquitectónica apropiada al territorio y a su dinámica, que reconozca la multiplicidad de habitantes que están presentes sobre el territorio.

Chile ha sido un país minero desde sus inicios, generando un asentamiento en el territorio nacional que ha transformado el territorio y realizado operaciones de construcción de campamentos, ciudades, instalaciones industriales e infraestructuras, principalmente en la zona Norte de Chile. Uno de los rangos distintivos de los asentamientos mineros, es su condición de aislamiento geográfico, en función de la posición de los recursos minerales, siendo generalmente en climas extremos, alturas considerables para la salud y en condiciones de vida de los trabajadores por medio de turnos, donde si bien habitan en un lugar que no es propio de ellos, necesitan condiciones de habitabilidad dignas y confortables. Dentro de este último tema, entra el rol de la arquitectura en un asentamiento minero, la búsqueda de una nueva forma de habitar en los campamentos, donde ya no es problema ingenieril, sino de la arquitectura donde lo provisorio se vuelve permanente, y la conexión con el paisaje se hace cada vez mas necesaria para creae una identidad en los trabajadores, que lo que ellos hacen es importante, tanto para ellos y sus familias como al país. Una propuesta de Arquitectura para el habitar de los mineros y la puesta en valor de lo ya construido, un enlace entre lo antiguo y lo nuevo, creando un asentamiento minero con historia, poniendo en valor la importancia del trabajo que realizan los mineros.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero en Recursos Naturales Renovables

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil en Biotecnología / La resistencia a antibióticos generada en las bacterias es un fenómeno natural que se ve acelerado por el uso excesivo e inadecuado de los antibióticos, lo que genera una necesidad por descubrir nuevos compuestos bioactivos que puedan suplir esa función. Streptomyces leeuwenhoekii C34 es una bacteria del desierto de Atacama que produce metabolitos llamados chaxamicinas y chaxalactinas, los cuales poseen bioactividad contra Staphylococcus aureus y E. coli. En este proyecto se buscan las condiciones óptimas para la producción de metabolitos especializados mediante la optimización de las condiciones de temperatura y pH, y concentración de glicerol en el medio de cultivo. Para ello, se estudia la diferencia en el nivel de producción de chaxamicinas mediante la medición del diámetro de los halos de inhibición de crecimiento producidos en placas de Petri inoculadas con S. aureus y expuestas al medio de cultivo de S. leeuwenhoekii C34. Adicionalmente, se realizan simulaciones en el modelo de escala genómica iVR1007 de S. leeuwenhoekii C34 para realizar predicciones y comparar con los resultados experimentales. Se obtuvo las condiciones óptimas de los parámetros, que corresponden a 33 [°C], pH 6 y 65 [g/L] de glicerol para crecimiento, y 37 [°C], pH 6,5-7 y 5 [g/L] de glicerol para producción de metabolitos especializados. A partir de la optimización de la concentración de glicerol, se obtuvo un valor máximo para la producción de metabolitos especializados de 5,428 [cm gDW-1 L-1], que es 135 veces más alto que el caso no optimizado. Las condiciones óptimas obtenidas se encuentran dentro de los rangos entregados por estudios previos para el caso de producción y para el caso de crecimiento, salvo para pH. Se determinó que la mejor alternativa para producción industrial era separar el proceso en una fase de crecimiento y otra de producción. Dicho proceso tentativo utiliza menor cantidad de insumos que las alternativas de síntesis química (representados por la ciprofloxacina en este estudio) presentes en el mercado, insumos que, en contraste, no son tóxicos. Las tendencias para crecimiento y producción de metabolitos predichas por las simulaciones coinciden en términos generales con las de los resultados experimentales. Sin embargo, se aprecian ciertas diferencias causadas en parte porque el modelo no incluye restricciones relacionadas con elementos regulatorios.