Con matemáticas contribuirán a preservar robles de la zona centro sur de Chile

El proyecto, liderado por académica del Departamento de Silvicultura UdeC, Dr. Elvis Gavilán Gutiérrez, busca proyectar la migración de la especie roble en el centro sur de Chile a largo plazo, considerando factores de cambio climático y análisis de variabilidad genética.

Proyectar a largo plazo con qué velocidad y hacia qué áreas migrará la especie roble, en el centro sur de nuestro país es el objetivo central del estudio ‘Modelo de Migración de Nothofagus Obliqua en respuesta al Cambio Climático’, planteado por un grupo de investigadores de la Facultad de Ciencias Forestales de la Universidad de Concepción, UdeC, en el cual el Dr. Elvis Gavilán Gutiérrez, profesor asistente del Departamento de Silvicultura, es el investigador principal.

La propuesta recientemente seleccionada para financiamiento del XIV Concurso del Fondo de Investigación del Bosque Nativo de la Corporación Nacional Forestal (CONAF), busca establecer un modelo que permita predecir cómo se van a distribuir poblaciones de robles en las actuales condiciones de cambio climático para un mejor diseño e implementación de futuras medidas y políticas públicas para la conservación de esta especie nativa.

En este proyecto, enmarcado en el compromiso institucional de dar cumplimiento a los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU (ODS 15: Vida de ecosistemas terrestres), además participan los investigadores Dr. Eduardo Acuña Carmona, Dr. Rodrigo Hasbún Zaror y Dr. Rolando Rodríguez Leiva.

Cambio climático

El Dr. Rodríguez explica que, ante la amenaza que representa el cambio en los factores ambientales por el calentamiento global, las especies vegetales, en general, pueden reaccionar de varias formas: “se adaptan, se extinguen o migran, y lo que nos interesa es el análisis de este último caso”.

El experto detalla que, a escalas geológicas, en el planeta “la Tierra ha experimentado varios cambios climáticos y, en todos ellos, se ha perdido más o menos el 80 a 90% de la biodiversidad y, en ese análisis vimos que los Nothofagus, como Roble, Raulí, Coihue y Lenga, han tenido esa capacidad de migrar desde siempre y fueron testigos del cambio climático cuando el supercontinente Gondwana se divide, por eso es que los encontramos actualmente en Australia y Chile”.   El Dr. Gavilán es Doctor en Ciencias Aplicadas con mención en Ingeniería Matemática de la UdeC, especialista en modelamiento matemático de sistemas biológicos para las Ciencias Forestales.
A partir de este razonamiento, el grupo de investigadores recogió los resultados de la investigadora Carolina Villagrán de la U. de Chile que describió, a través de técnicas paleopalinológicas, cuál fue la ruta de migración de especies más primitivas de esta familia arbórea en el Pleistoceno.

“Señala que la migración se va originando porque va cambiando la etapa de deshielo por condiciones climáticas más favorables para la especie y las especies la que se fue desplazando desde la Patagonia, primero por el valle central actual y luego migró hacia zonas de refugio como las altas cumbres donde había mejores condiciones climáticas y de suelos para la especie”, explica Rodríguez. Todo esto ocurrió en escala de tiempo geológico que va desde los 12.000 años AP (antes del presente) hasta los 3.000 años AP, y lo que ocurrió después está también asociado a la aparición de las civilizaciones.

El trabajo de campo del estudio incluirá terrenos en la región del Biobío, zona central de Chile y cordillera de La Costa y hasta la región de Los Ríos. En este tipo de estudios, explica el Prof. Rodríguez se necesita contar con “algunas pruebas básicas como el número de semillas que cae al suelo, con potencial de germinar en la temporada siguiente, la distancia que recorre una semilla desde el árbol considerando factores como el viento y cómo se dispersa, pero hay una variable que es particularmente muy compleja y que nosotros vamos a abordar: la dispersión a distancia larga, o sea, estudiaremos a través de la genética a cuántos metros podemos encontrar hijos de un mismo árbol parental”.

Hay estudios previos al respecto, realizados, por ejemplo, en Los Alpes que defines esta distancia en algún punto entre los 120 y 600 metros, lo que es asimilable al escenario local. “A partir de ello”, explica el Dr. Gavilán, “vamos a formular un modelo matemático de migración que nos va a permitir definir, en las condiciones actuales de cambio climático, cuáles son las rutas genéticas que tiene el Roble para ir migrando y esa información se la vamos a entregar a CONAF con la idea de poder reforzar la protección de estas rutas”.

Así uno de los productos tangibles de este proyecto es un mapa que identifica claramente las zonas que deben ser protegidas para contribuir a preservar el roble y el desafío natural es poder ampliar luego este estudio a otras especies de Nothofagus como el Raulí. “Queremos diseñar un modelo que nos permita predecir, a largo plazo, qué es lo que va a pasar o qué es lo que pasaría si cambiamos alguna de las condiciones”, detalla el Dr. Gavilán que enfatiza “que a grandes rasgos el desafío matemático de este proyecto es conectar modelos deterministas y probabilísticos con un objetivo completamente aplicado, que es proyectar a largo plazo la ruta migratoria de Nothofagus Obliqua”.

El director del mencionado programa de Doctorado, el Prof. Raimund Bürger, destacó que “antes que nada, quisiera felicitar a Elvis y su equipo por la adjudicación del proyecto. A través de este logro y aporte importante, ciertamente, está consolidando su inserción en el Departamento de Silvicultura. A esto se agrega que Elvis ha colaborado en por lo menos seis artículos WoS de la especialidad publicados en 2023 más otros bajo referato o en preparación”.

“Con respecto al proyecto específico”, continuó el también subdirector del Centro de Investigación en Ingeniería Matemática, CI²MA, de la UdeC, “se está presentando aquí una oportunidad de transferir conocimiento a problemas aplicados que también pueda incluir modelos espacio-emporales descritos por ecuaciones diferenciales parciales”.
“De todas maneras, nos interesa mucho conocer los avances del proyecto en el ámbito científico, así como aspectos de adjudicación, financiamiento y gestión, ya que, como CI²MA, deseamos crear nuevos vínculos y diversificar las fuentes de financiamiento externo”, agregó el también investigador del Centro de Modelamiento Matemático (CMM) de la U. de Chile.