Agua | Centro del Desierto de Atacama

Siendo Atacama el desierto más árido del planeta, el conocimiento de los recursos hídricos, así como su caracterización, son elementos fundamentales para su gestión y conservación en el tiempo, premisa básica para un adecuado desarrollo de los ambientes desérticos.

La presencia de niebla ha condicionado la existencia de valiosos ecosistemas en ambientes hiperáridos que de otra manera no existirían, dando relevancia y sentido al estudio de este fenómeno climático y novedoso recurso hídrico. Uno de los elementos fundamentales es la construcción de bases de datos y conocimiento relativo a la variedad y características de los recursos hídricos existentes en el norte de Chile.

Un aspecto particular que desarrollamos es la investigación de la nube estratocúmulo y la neblina, como recurso hídrico de relevancia en sistemas naturales y antrópicos en ambientes desérticos. En este ámbito es de relevancia el desarrollo de nuevo conocimiento, tecnologías de medición y captación, así como la integración con fuentes energéticas que permitan el traslado y gestión del agua.

En este contexto, se plantean proyectos interdisciplinarios, que requieren la participación de diversas especialidades. Por ejemplo, la zona costera en el Desierto de Atacama presenta condiciones ideales de temperatura y radiación para la producción de cultivos agrícolas a lo largo del año. La investigación centrada en el uso eficiente del agua, obtenida a partir de fuentes como la neblina o agua de mar desalinizada, busca sentar las bases técnicas para la producción local de hortalizas frescas. En este sentido, destaca la interacción con fuentes de energía renovables de tal manera de aplicarlas a cultivos en ambientes controlados con sistemas hidropónicos y así generar sistemas de cultivo autosustentables.

Responsables

Pablo Osses, profesor Instituto de Geografía UC
Camilo del Río, profesor Instituto de Geografía UC. Revisa sus ideas y trabajos en torno al desierto aquí

Colaboradores

Rodrigo Escobar, profesor Ingeniería Mecánica UC. Aprende sobre su línea de trabajo aquí
Francisco Albornoz, profesor Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal UC
Juan Luis García, profesor Instituto de Geografía UC
Fernando Alfaro, investigador GEMA (Genómica, Ecología & Medio Ambiente), Universidad Mayor

Colaboradores internacionales

Alexander Siegmund, Universidad de Educación Heidelberg & Universidad de Heidelberg, Alemania. Conoce sus investigaciones y actividades aquí
María Victoria Marzol, Universidad de la Laguna, Tenerife, España
Francisco Villasante, Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, Perú

Publicaciones recientes

Alfaro, F.D., Manzano, M., Almiray, C. et al. Soil bacterial community structure of fog‐dependent Tillandsia landbeckii dunes in the Atacama Desert. Plant Syst Evol 307, 56 (2021). https://doi.org/10.1007/s00606-021-01781-0
Del Río, C., Lobos-Roco, F., Latorre, C. et al. Spatial distribution and interannual variability of coastal fog and low clouds cover in the hyperarid Atacama Desert and implications for past and present Tillandsia landbeckii ecosystems. Plant Syst Evol 307, 58 (2021). https://doi.org/10.1007/s00606-021-01782-z
García, JL., Lobos-Roco, F., Schween, J.H. et al. Climate and coastal low-cloud dynamic in the hyperarid Atacama fog Desert and the geographic distribution of Tillandsia landbeckii (Bromeliaceae) dune ecosystems. Plant Syst Evol 307, 57 (2021). https://doi.org/10.1007/s00606-021-01775-y
Camilo del Río, Felipe Lobos, Alexander Siegmund, Cristian Tejos, Pablo Osses, Zeidy Huaman, Juan Pablo Meneses, Juan-Luis García. 2021. GOFOS, Ground Optical Fog Observation System for monitoring the vertical stratocumulus-fog cloud distribution in the coast of the Atacama Desert, Chile. Journal of Hydrology, https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.126190
Koch M.A., Stock C., Kleinpeter D., Del Rio C., Osses P., Merklinger F.F., Quandt D., Siegmund A. 2020. Vegetation growth and landscape genetics of Tillandsia lomas at their dry limits in the Atacama Desert show fine-scale response to environmental parameters. Ecology & Evolution, Volume 10, Issue 23, 13260-13274. DOI:10.1002/ece3.6924 DOI:10.1002/ece3.6924
Marcus A. Koch, Dorothea Kleinpeter, Eric Auer, Alexander Siegmund, Camilo del Rio, Pablo Osses, Juan-Luis García, Maria Victoria Marzol, Georg Zizka, Christiane Kiefer. 2019. Living at the dry limits. Ecological genetics of Tillandsia lomas in the Chilean Atacama Desert. Plant systematics and Evolution 305: 1041-1053. https://doi.org/10.1007/s00606-019-01623-0
Lehnert, Lukas W.; Thies, Boris; Trachte, Katja; Achilles, Sebastian; Osses, Pablo; Baumann, Karen; Schmidt, Jakob; Samolov, Elena; Jung, Patrick; Leinweber, Peter; Karsten, Ulf; Büdel, Burkhard; & Bendix, Jörg. 2018. A Case Study on Fog/Low Stratus Occurrence at Las Lomitas, Atacama Desert (Chile) as a Water Source for Biological Soil Crusts. Aerosol and Air Quality Research 18:254–269
Del Río, C., Garcia, J.L., Osses, P., Zanetta, N., Lambert, F., Rivera, D., Siegmund, A., Wolf, N., Cereceda, P., Larraín, H. and Lobos, F. 2018. ENSO influence on coastal fog-water yield in the Atacama Desert, Chile. Aerosol and Air Quality Research.
Osses, P., Escobar, R., del Río, C., García, R. y C. Vargas. 2017. El Clima desértico costero con nublados abundantes del desierto de Atacama y su relación con los recursos naturales energía solar y agua de niebla. Caso de estudio Alto Patache (20,5°S), región de Tarapacá, Chile. Revista de Geografía Norte Grande 68: 33-48.
CIDERH, CDA (Osses, P.). 2016. Determinación de Índices Extremos Climáticos para la Visualización de Cambio Climático y su Posible incidencia en los Recursos Hídricos de la Región de Tarapacá.
Cereceda, P., Hernández, P., Leiva, J., Rivera, JdD. (Editores). 2014. Agua de Niebla. Nuevas Tecnologías para el desarrollo sustentable en zonas áridas y semiáridas. Proyecto apoyado por CORFO.
Rivera, JdD., Cereceda, P. 2016. Agua de niebla, nuevo recurso hidrológico. Revista Alta Ingeniería 1: 26-28.

Publicaciones anteriores

The climate of the coast and fog zone in the Atacama Desert of Tarapacá Region, Chile. Atmospheric Research,Volume 67, Nº 3-4, pp 301-311, 2008
The spatial and temporal variability of fog and its relation to fog oases in the Atacama Desert, Chile. Atmospheric Research (to appear, reference Atmos 1673), 2007
Comportamiento espacio – temporal de la nube estratocúmulo productora de niebla en la costa del desierto de Atacama (21º Lat. S. 70º Long. W.) durante el mes de invierno y otro de verano. Farías M., Cereceda P., Osses P. y Núñez R. Investigaciones Geográficas, Boletín del Instituto de Geografía, UNAM Nº 56, 43-61. 2005
Coastal Fog, Satellite Imagery, and Drinking Water: Student Fieldwork in the Atacama Desert. Osses P., Farías M., Núñez R., Cereceda P., y H. Larraín. Geocarto Internacional, Vol 20, Nº 1, March 2005. Published by Geocarto International Centre, G.P.O Box 4122, Hong Kong.
La nube estratocúmulo en Tarapacá. Chile. Validación de imágenes GOES mediante observación del tiempo real (17 al 26 de Julio del año 2002). Osses P., Barría C., Farías M., Núñez R., Cereceda P., y H. Larrain. Revista de Geografía, Norte Grande, Julio 2005 Nº 033, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile, pp 131-143. 2005. En REDALYC, Hemeroteca Científica en línea de Ciencias Sociales: http://www.redalyc.com2005
Caracterización del clima de desierto costero y su relación con algunos oasis de niebla en Tarapacá, Chile. Cereceda P.., Larraín H., Velásquez F., Von Igel B., Egaña I., Osses P., Farías M. y Pinto R. VIII Congreso Internacional de Ciencias de la Tierra, Instituto Geográfico Militar, 2004
Remote Sensing: Methods and techniques to determine potential areas for fog water collection. Cereceda P., Farías M., Osses P., Schemenauer R.S. y Larraín H. XI IRCSA Conference –Proceedings, 2003.
Advective, orographic and radiation fog in the Tarapacá region, Chile. Cereceda, P., Osses P., Larraín H., Lázaro P., Pinto R. y Schemenauer R.S. Atmospheric Research, Elsevier Science Volume 64, pp 261-271, 2002
Fog measurements at the site Falda Verde north of Chañaral compared with other fog stations of Chile. Larraín H., Velásquez F., Cereceda P., Espejo R., Pinto R., Osses P. y Schemenauer R.S.
Atmospheric Research, Elsevier Science Volume 64, pp. 273-284, 2002
Radiation, Advective and Orographic Fog in Tarapacá Región, Chile. Cereceda P., Osses P., Larraín H., Farías M., Lagos M., Pinto R. y Schemenauer R.S. Proceedings of the 2nd International Conference on Fog and Fog Collection, Saint John´s, Canada. Pp 457-459, July 2001
Metodología para el análisis del comportamiento espacio-temporal de nubes estratocúmulos mediante percepción remota, con énfasis en su penetración en el desierto costero de Tarapacá. Farías M., Lagos M., Cereceda P., Larraín H., Osses P., Pinto R. y Núñez R. Fondecyt 1010801, 2001
Penetración continental de la niebla de advección en Tarapacá, Chile. Cereceda P., Larraín H., Osses P., Lázaro P., Pinto R y Schemenauer R.S. En 8vo. Encuentro Geógrafos América Latina, Santiago, Chile, 2001
Metodología de análisis del comportamiento de las nieblas en Chile, Perú, República Dominicana y Nepal. Farias, M., Núñez R., Cereceda P., Osses P. y Larraín H. Proceedings of the 2nd International Conference on Fog and Fog Collection, Saint John’s, Canada. July 2001
Two years of fog measurements at the site “Falda Verde”, north of Chañaral (Chile). Larraín H., Velásquez F., Pinto R., Lázaro P., Cereceda P., Osses P. y Schemenauer R.S. Proceedings of the 2nd International Conference on Fog and Fog Collection, Saint John’s, Canada. July 2001
Community Involvement in the Fog-water Collection System for Chungungo, Chile. Edwards M., Cereceda P. y Schemenauer R.S. Proceedings of the 2nd International Conference on Fog and Fog Collection, Saint John’s, Canada. July 2001
The Infiltration of Fog Water on Talinay Mountain. Neil Ingraham and Pilar Cereceda. Proceedings of the 2nd International Conference on Fog and Fog Collection, Saint John’s, Canada. July 2001
Los atrapanieblas del Santuario del Padre Hurtado y sus proyecciones en el combate a la desertificación. P. Osses, P. Cereceda, R. Schemenauer, H. Larraín, C. Correa. Revista de Geografía Norte Grande 27, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile. pp. 61 – 67. 2000
Los atrapanieblas, tecnología alternativa para el desarrollo rural. P. Cereceda. En: Revista Medio Ambiente y Desarrollo, Cipma, Vol. XVI – Nº 4: 51-56. Chile. 2000
Campos de tillandsias y niebla en el desierto de Atacama. Cereceda P., Larraín H., Lázaro P., Osses P., Schemenauer R.S. y Fuentes L. En Revista de Geografía Norte Grande, Nº 026, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile. Pp 3-13. 1999
Influence of relief on the origin and behavior of fog at Tarapacá, Chile. Osses, P., Cereceda P., Larraín H. y Schemenauer R.S. Proceedings of the First International Conference on Fog and Fog Collection, Vancouver, Canada, pp 245-247 July 1998
Fog Water collection at El Tofo, Chile and other coastal sites in South America and Arabia. Cereceda P., Schemenauer R.S. Proceedings of the First International Conference on Fog and Fog Collection, Vancouver, Canada, pp 245-247 July 1998
Diferencias y similitudes de la niebla entre Iquique (Chile) y Mejía (Perú). Osses, P., Cereceda P., Schemenauer R.S., Larraín H. y Lázaro P. En Revista de Geografía Norte Grande, Nº 025, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile. Pp 7-13. 1998
Fog collection’s role in water planning for developing countries. Cereceda P., Schemenauer R.S
Natural Resources Forum Vol 18, Iss 2, United Nations, New York, pp 91-100. 1994
The role of wind in rainwater catchment and fog collection. Schemenauer, R.S., Cereceda, P. In: Water International Vol 19, pp 70-76. 1994
A proposed standard fog collector for use in high elevation regions. Schemenauer, R.S. and P. Cereceda. Journal of Applied Meteorology, Vol 33, Toronto, pp 1313-1322. 1994
Posibilidades de abastecimiento de agua de niebla en la región de Antofagasta, Chile. Cereceda, P., Schemenauer R.S. y Valencia R. En Revista de Geografía Norte Grande, Nº 019, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile. Pp 3-14. 1992
La Distribución de la Niebla en Chile. Cereceda, P. En Revista de Geografía Norte Grande, Nº 016, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile. Pp 43-49, 1989

Proyectos

Estudio de captación de agua atmosférica para parques solares de Enel Generación (2021).
La variabilidad espacio-temporal de la niebla costera del norte de Chile (18° – 30°S): análisis multi-factorial y multi-escalar para la construcción del mapa de agua de niebla. FONDECYT de Iniciación, 2020-2023. Investigador Responsable: Camilo del Río (Instituto de Geografía).
Earth evolution at the Dry Limits (2017-2025). DFG (German Research Foundation). Trabajo en conjunto para publicaciones científicas; durante 2020 fueron incorporados formalmente como colaboradores internacionales los profesores García, Osses y del Río.
The Chilean-Peruvian arid coastal fog ecosystems under climate change: understanding biosphere-atmosphere interactions to support biodiversity conservation. PCI CONICYT, 2017-2019. Participantes: Alexander Siegmund (U. Heidelberg), Juan Luis García, Pablo Osses y Camilo del Río (Instituto de Geografía UC). Instalación de red de monitoreo de variables atmosféricas, biológicas y físicas en tillandsial del Cerro Oyarbide.
Earthshape: Earth Surface Shaping the Biota (2014-2022). DFG (German Research Foundation). Actualmente el proyecto se encuentra en evaluación para su extensión por 5 años más. Acuerdo para compartir datos y trabajo de campo en instalaciones del proyecto en Parque Nacional Pan de Azúcar.
Concurso VRI, Investigación Interdisciplinaria en temas de Sustentabilidad, 2017 y 2018. «El mapa de la disponibilidad de agua de niebla en el desierto de Atacama: un modelo interdisciplinar con miras al uso de fuentes alternativas y sustentables en el norte de Chile». Participantes: Juan Luis García y Camilo del Río (Instituto de Geografía), Claudio Latorre y Rodrigo de la Iglesia (Facultad de Ciencias Biológicas).

Tesis de Magíster (terminadas y en proceso)

Relación espaciotemporal entre temperatura superficial del mar (TSM) y presencia de niebla, en la costa de la región de Tarapacá, Chile. Alumna Constanza Vargas (2019).
Caracterización biogeográfica de los campos de tillandsias en el valle de Lluta, región de Arica y Parinacota. Alumno Cristian Arias (término 2021).
Caracterización de las condiciones atmosféricas en la captación de agua de niebla en el tillandsial de Oyarbide en la Cordillera de la Costa, Desierto de Atacam,a Región de Tarapacá. Alumno Francisco Abarca (término 2021).
Space-time study of coastal fog, using three remote sensing fog detection methods in the Tarapacá Region of Chile. Alumna Kathya Rodríguez – Tesis presentada al programa de magíster del Centro de Excelencia de la Universidad de Heidelberg para Latinoamérica (término 2021).
Variabilidad temporal de la captación de agua niebla y su relación con indicadores oceánicos y atmosféricos en la costa de la región de Tarapacá, Chile. Alumno Nicolás Zanetta (2017).

Presentaciones en Congresos

“GOFOS, Ground Optical Fog Observation System for monitoring the vertical stratocumulus dynamic in the coastal Atacama Desert, Chile”. 8th International Conference on Fog, Fog Collection and Dew 14-19 July 2019 Taipei, Taiwan
“Fog water collection in the hyper arid coastal Atacama Desert (20°S). Differences, contrast and coincidence between different geographical locations.” 8th International Conference on Fog, Fog Collection and Dew 14-19 July 2019 Taipei, Taiwan
“Inter-annual variability and spatial changes of coastal fog and low cloud in the hyper arid Atacama Desert”, Workshop 25-27, 2019, noviembre, Estación Atacama UC Alto Patache
“Fog geoecosystem in the coastal Atacama Desert”, Seminario de niebla en ambientes desérticos, 3-6 octubre, 2019 Gobabeb, Namibia.
Congreso de Niebla de Wroclaw, Polonia, Julio 2016
- «Long-term spatiotemporal variability of stratocumulus (Sc) cloud cover and its relation with fog water yields in the coastal Atacama Desert, Chile». del Río C.; Osses P.; Wolf N.; García J.L.; Siegmund A.
- Altitudinal and temporal variability of the fog water income in the coastal Atacama Desert, Chile. Zanetta, N.; Del Rio, C; Osses, P.; Wolf, N.; García, J; Siegmund, A.
- Variability of Fog as a fresh Water Resource and its relation with regional and local oceanic-atmospheric-geographic indicators. Atacama Desert Alto Patache Fog Oasis, Tarapacá Region, Chile. Osses, P.; del Río, C.; García, J.; Zanetta, N.; Rivera, D.; Wolf, N.; Siegmund, A.
- Measurement of the water spill off the mesh of a large fog collector. Rivera, J.D.; Gómez, J., Zanetta, N., Montecinos, S.
- Stand-scale analyses of spatial vegetation patterns of fog-ecosystems in the Atacama using UAV-based remote sensing. Wolf, N.; del Rio, C.; Osses, P.; Zanetta, N.; García, J.; Siegmund, A.

Recursos

– Recientemente se ha instalado una estación meteorológica para la medición de distintas

variables atmosféricas/ambientales en busca de entender de mejor el clima de niebla y su relación con los ecosistemas de niebla. El video corresponde a una toma desde un dron y contextualiza su ubicación dentro

del campo de Tillandsia landbeckii en cercanías del cerro Oyarbide, Tarapacá. Material del Dr. Alexander Siegmund, Universidad de Heidelberg.

– GOFOS (Groundbased Optical Fog Observation System) es un sistema compuesto por una cámara óptica (Brinno proTLC) y una serie de luces autónomas (energía solar) para el monitoreo de la niebla en la costa del Desierto de Atacama. La cámara está localizada a 1.350m s.n.m sobre la inversión térmica y capta imágenes cada 10 minutos; por su parte, las luces están cada 50m altitudinales, desde los 1.250m a los 850m s.n.m. y se activan automáticamente al caer la luz del día. La niebla advectiva tiene una mayor presencia durante la noche, con lo cual, las imágenes obtenidas dependiendo si se ven o no las distintas luces nos indican: (1) Presencia de nube baja/niebla y (2) Altitud de la inversión térmica. El sistema GOFOS se complementa con una segunda cámara y serie de luces, pero esta vez la cámara está a los 600m s.n.m. y observa un perfil de luces (también equidistante 50m altitudinales) hasta los 900m s.n.m. De esta forma se obtiene un tercer resultado que corresponde al grosor de la nube. Material de Camilo del Río, profesor del Instituto de Geografía UC.

– Colecta de agua de niebla, enero 2015. Video registrado por Sonia Montecinos (Universidad de La Serena) para mostrar cómo funciona el atrapanieblas.