UC crea red global que busca soluciones de agua y energía para zonas hiperáridas

Las precipitaciones en Iquique y en la costa de la Región de Tarapacá, en el norte de Chile, son de menos de 1 mm anuales; es decir, menos de un litro de agua por cada metro cuadrado en todo un año. Se trata de una zona hiperárida donde la lluvia es prácticamente nula y el paisaje solo muestra cerros de arena y roca. Sin embargo, en pleno desierto de Atacama —el más árido del planeta—, un grupo de investigadores de Chile, Omán, Marruecos, Alemania, España y Estados Unidos se reunió con el objetivo de extraer agua de las nubes. 

Se trata del agua de niebla, un recurso que la Pontificia Universidad Católica de Chile lleva estudiando hace ya varias décadas, primero a través de investigaciones lideradas por Horacio Larraín y Pilar Cereceda, y luego por el Centro Desierto de Atacama (CDA UC) y la Estación Atacama UC Alto Patache. Allí, los atrapanieblas —estructuras compuestas por postes de madera, malla raschel y tubos de PVC— captan el agua de la densa camanchaca costera. Gracias al instrumental instalado en la Estación, la UC cuenta con la medición de agua de niebla continua de más larga data del país y una red de monitoreo desde Arica hasta la Región del Maule, lo que permitió elaborar el primer mapa de niebla, que entrega información precisa de dónde y cuánta agua es posible captar. 

Todo ello ha convertido al CDA UC en un referente internacional en la materia, inspirando proyectos en distintas partes del mundo para llevar agua a comunidades que enfrentan escasez hídrica, en línea con el Plan Estratégico UC 2026-2030 de poner el conocimiento de frontera al servicio de la sociedad. 

Red de colaboración

Poner en común este saber fue el objetivo del encuentro organizado por el CDA UC —en el marco de sus 20 años de vida— y la Estación Atacama UC, en la Universidad Arturo Prat en Iquique, financiado gracias al Fondo de Fomento de la Vinculación Internacional (FOVI) de la ANID. La iniciativa consistió en un seminario y visitas a proyectos innovadores de la región. 

“El objetivo fue invitar a investigadores nacionales e internacionales a discutir sobre los desafíos y oportunidades del desierto de Atacama, de ahí que visitamos distintos proyectos de investigación en la zona, con foco en la agricultura en el desierto, junto con los desafíos hídricos y energéticos. También visitamos la Estación Atacama UC Alto Patache para dar cuenta de nuestra investigación en temas atmosféricos, climáticos, meteorológicos de niebla y agricultura hidropónica, entre otros”, cuenta Camilo del Río, director del Centro UC Desierto de Atacama y académico del Instituto de Geografía. 

Agrega que “la idea de este encuentro es generar una nueva red de colaboración internacional, poniendo en contacto a investigadores con intereses comunes, con ideas y experiencias distintas en torno al agua de niebla; así como también incrementar y consolidar los vínculos con universidades regionales, especialmente de Arica e Iquique, para desarrollar proyectos en conjunto”. 

Una planta sin raíces que vive de la niebla

Una investigación de frontera es el estudio de las tilandsias, una planta endémica del desierto de Atacama que no tiene raíces, obtiene nutrientes del aire y agua de la niebla. “Nos preguntamos cómo la tilandsia puede sobrevivir en estas condiciones donde casi no hay lluvia, pero hay niebla de manera regular, y queremos entender el nicho geológico de esta planta”, cuenta Alexander Siegmund, académico de la Universidad de Heidelberg y director de Cátedra UNESCO de Observación y Educación sobre el Patrimonio Mundial y las Reservas de la Biosfera, quien lleva más de quince años investigando en el desierto en conjunto con el CDA UC. 

“¿Cuánta niebla necesita? ¿Se debe a otro factor de ingreso de agua? ¿De dónde provienen los nutrientes? ¿Qué pasa con las tasas de sedimentación de la arena necesaria para mantener los tilandsiales en el suelo? Porque no tienen raíces, simplemente están atascadas en la arena. Las tasas de crecimiento son de aproximadamente dos centímetros por año, por lo que crece muy lentamente y es muy sensible por supuesto a la presencia de niebla, agua de niebla, agua de rocío y otros factores necesarios para mantener la planta viva”, profundiza el investigador. 

Durante los últimos tres años y medio, el profesor Claudio Latorre, de la Facultad de Ciencias Biológicas, también ha estado estudiando estos ecosistemas extremos, a través de un proyecto FONDECYT. “Usando capas de tilandsiales preservados podemos reconstruir la variabilidad de la niebla hasta 8.000 años de manera casi interrumpida, mediante técnicas geoquímicas. Estas muestran una niebla sorprendentemente variable y uno de los aspectos más interesantes, es que hemos descubierto que el rocío ha jugado un papel importante en suplir la niebla en el pasado cuando esta escasea”, explica.

De ahí que los investigadores visitaron el tilandsial de Minas Viejas, donde se encuentra el proyecto “Miradores de la niebla”, realizado por el municipio de Alto Hospicio y la organización vecinal “Voluntarios del patrimonio”, con la asesoría de Virginia Carter, investigadora del CDA UC y profesora de la Universidad Mayor. “Consiste en un circuito compuesto por tres estaciones, donde se le enseña a la comunidad cómo se forma la niebla, su importancia, la captación de agua —a través de los atrapanieblas que se encuentran en el lugar— y la tilandsia y cómo sobrevive”, explica el antropólogo Nicolás Prado, funcionario del departamento de Patrimonio del municipio de Alto Hospicio. “Este ecosistema es muy importante del punto de vista del patrimonio natural y de conservación”, agrega. 

Agricultura en el desierto

¿Lechugas y frutillas cultivadas en el desierto más seco del mundo? Ese es uno de los proyectos que conocieron en la Estación Atacama UC. Liderado por el profesor Francisco Albornoz, de la Facultad de Agronomía y Sistemas Naturales, y la agrónoma UC Inés Vilches, el proyecto utiliza agua de niebla y energía solar para crear cultivos hidropónicos, modelo que ya fue replicado con éxito en la comunidad de Falda Verde, en Chañaral -Región de Atacama-, donde se cosecharon más de 350 lechugas. 

Esta experiencia se busca replicar a miles de kilómetros, en el Sultanato de Omán, país donde el agua se encuentra en promedio a unos 150 metros de profundidad. Hamed Al Dhuhli, director del Centro de Investigación de Suelos y Agua del Ministerio de Agricultura, Pesca y Recursos Hídricos de dicho país, detalla: “En Omán sufrimos una grave escasez hídrica. Tenemos que regar todos nuestros cultivos y no disponemos de mucha agua, por lo que buscamos otras fuentes para diferentes usos, con el fin de reducir el consumo de agua subterránea y afrontar la escasez general”. 

Respecto a la colaboración que mantienen con el Instituto de Geografía y el CDA UC —liderada por el profesor Pablo Osses—, Al Dhuhli agrega: “En el sur de Omán hay una temporada de monzones donde hay tres o cuatro meses con una niebla muy intensa y hasta ahora no se ha aprovechado. Así que lo que estamos haciendo con la Universidad Católica es tratar de establecer un modelo donde existe el potencial de recolectar esta agua y darle un uso tanto en la agricultura como consumo humano”. 

Durante la gira, los expertos también conocieron un viñedo en pleno desierto en la Estación Experimental Canchones, de la Universidad Arturo Prat, y una plantación de palmas datileras; un emprendimiento de pitahayas y tunas regadas con agua de niebla de la Estación Atacama UC, y una granja de gusanos para alimentación animal. 

Consumo humano e interacción con el ecosistema

Obtener agua limpia para el consumo es un enorme desafío para el norte de Chile, cuyas comunidades dependen de camiones aljibe, pozos profundos o desaladoras de alto costo. El mismo problema se vive en Marruecos, donde se encuentra la planta de atrapanieblas más grande del mundo (1.600 m²), que dota de agua a 16 pueblos. “Estamos enfrentando una sequía terrible”, comenta Aissa Derhem, presidente de la Fundación Dar Si Hmad. “Pero desde enero hasta junio tenemos mucha niebla, lo que nos permite obtener hasta 100 mil litros de agua”, afirma, enfatizando su interés por trabajar en conjunto con la UC y la red global. 

Pero además de captarla, es crucial comprobar que el agua sea segura. A eso se ha dedicado los últimos quince años Peter Weiss, investigador de la Universidad de California Santa Cruz (EE.UU.), quien estudia cómo el mercurio del océano se convierte en metilmercurio (mercurio líquido), se traslada a la atmósfera y es absorbido por la niebla. “También he estado analizando la cantidad de agua de niebla que se puede aprovechar para regar los jardines y evaluando su calidad para asegurar que sea segura para el riego. Además, he analizado diversas plantas para detectar la presencia de metales pesados o mercurio. Afortunadamente, puedo afirmar que las plantas que se cultivan en nuestra región, a pesar de la pequeña cantidad de mercurio presente en la niebla, son aptas para el consumo”, asegura. 

Asimismo, espera profundizar el trabajo de colaboración para “comprender cómo la niebla está cambiando con nuestro clima, no solo en un lugar, sino en todo el Océano Pacífico y tal vez en todo el mundo, ya que la niebla es muy importante para la regulación del clima”, dice el experto.

Por su parte, Sarah Baguskas, profesora asociada de San Francisco State University (EE.UU.), investiga la interacción entre la niebla costera y los flujos de carbono, agua y las costras biológicas del suelo. “Me complace estar aquí y colaborar con investigadores chilenos y de otras nacionalidades que estudian la niebla. Algunos de los principales resultados serán utilizar nuestros conjuntos de datos, cada vez más numerosos, para generar mapas de niebla que muestren el potencial de captación de niebla en California, siguiendo el ejemplo del equipo de investigación chileno”, afirma la académica. 

Felipe Lobos, profesor de la Facultad de Agronomía y Sistemas Naturales, presentó el modelo que esté desarrollando, AMARU (Advective fog Model for Arid Regiones Under climate change), que representa en el tiempo y el espacio el potencial colectable en la niebla. "En climatología, encontramos que la colección de niebla aumenta en verano cuando los años Niño se armonizan con la oscilacion decadal del pacifico (PDO). Por otro lado, la niebla aumenta en invierno cuando la Niña se armoniza con la fase fria del PDO. Por ultimo, descubrimos que la estacionalidad de la colección de niebla se está estrechando, es decir, empieza mas tarde la temporada y termina antes", comenta respecto de uno de los principlaes hallazgos.

Colaboración regional y sinergia universitaria

Esta nueva red también fortalece la colaboración local, como la alianza estratégica que desde 2019 mantienen el Laboratorio de Arqueología y Paleoambiente de la Universidad de Tarapacá (UTA) y el CDA UC para abastecer a comunidades rurales rezagadas de Tarapacá y los valles de Arica. 

Jacqueline Correa, investigadora de la UTA, explica que esta unión nació desde la arqueología, al comprender el agua como el hilo conductor de las sociedades del desierto desde hace 13.000 años, lo que inspiró el uso de neblinómetros para buscar soluciones hídricas concretas. Gracias a fondos públicos y regionales, la iniciativa permitió transitar desde el abastecimiento crítico en localidades como Caleta Camarones hacia el desarrollo de agricultura en el desierto, combinando los más de 40 años de experiencia de la UC en el estudio de la niebla con el conocimiento arqueológico local de la UTA. 

Por su parte, Pilar Mazuela Águiila, decana de la Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad de Tarapacá, afirma que este trabajo conjunto “es fundamental para un bien común: obtener agua y mejorar la calidad de vida, especialmente en zonas marginadas fuera de las grandes ciudades. Asimismo, la colaboración también impulsa la producción de alimentos y el desarrollo de otras industrias, basadas en energías limpias y agua obtenida de manera sostenible”. Y agrega que “las universidades deben colaborar en lugar de competir, respondiendo a la necesidad del país de unirse por un objetivo común”. 

Finalmente, el profesor del Instituto de Geografía Pablo Osses y director de la Estación Atacama UC Alto Patache, destaca el rol de esta estación: “Este lugar se empieza a constituir como un polo internacional, un centro de gravedad para intercambiar preguntas e intercambiar respuestas. ¿Cuáles son los límites de la agricultura en el desierto? ¿Cuál es el potencial y las características del agua de niebla para esos usos? ¿Cuánta es la energía que podemos obtener en estos ambientes cubiertos de nubes? ¿Es la niebla una ventaja o no para el desarrollo de los cultivos? ¿Reduce la fotosíntesis o no? En fin, un conjunto de preguntas que deben ser contestadas o abordadas de manera interdisciplinaria”, concluye, calificándolo como “una de las más maravillosas formas de colaboración internacional que uno puede imaginar desde el mundo universitario”.