Perfiles de la ciencia: Katy Medina Marcos, buscando el mapa del permafrost en los Andes peruanos

La ciencia aplicada es urgente, pero la ciencia básica es importante en el presente y largo plazo.

Una vocación por las ciencias

Katy Damacia Medina Marcos nació en los alrededores de paisajes blancos: los nevados del Callejón de Huaylas. “Todos en Huaraz al abrir las ventanas vemos las montañas cubiertas de blanco. Desde niña yo disfruto mucho de todo eso”, manifiesta.

Algunos domingos o feriados, como muchas personas de la zona, su familia también la llevaba a pasear por uno de los paisajes más espectaculares que tiene el país, y luego iban a almorzar en los restaurantes campestres de la zona.

Cuando Katy estaba en el colegio, solían ir los estudiantes de la Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo (UNASAM) a dar charlas vocacionales y a organizar concursos de reciclaje. Las aulas que más reciclaban ganaban viajes u otros premios.

Les explicaban que el cuidado del ambiente dependía de las formas de vida, de estilos de vida y de consumo, y una de esas formas es el reciclaje. También les mostraban la importancia de los recursos aparentemente abundantes, como el agua, y luego les invitaban a realizar pequeños proyectos de conservación de recursos. Esas experiencias fueron afianzando su vocación, pues en los concursos se manifestaba interés por el conocimiento de la naturaleza.

Le llamaba la atención los temas relacionados al cuidado de los recursos naturales, como el agua, los ecosistemas, los nevados. Los motivadores vocacionales le indicaron que todo ello se estudiaba en la carrera de ingeniería ambiental, disciplina que después decidió estudiar en la UNASAM.

Estudió los cinco años del pregrado en su propia región y ciudad. Le motivaba tener cerca grandes áreas de recursos, como el Parque Nacional Huascarán, el cual tiene una enorme complejidad en su ecosistema. Ello hizo que se especializara en los temas de restauración y conservación.

Más tarde se integró como como tesista y pasante en el proyecto BIOREM Bioremediation of contaminated sites, auspiciado por la Austrian Partnership Programme in Higher Education and Research for Development, y luego como investigadora en el proyecto Desarrollo de alternativas sostenibles de monitoreo y biorremediación de las aguas del Río Santa, de la UNASAM.

Por estos estudios le invitaron a dos pasantías en Austria, en la Universidad de Viena, en donde realizó visitas técnicas a empresas e instituciones ambientales que trabajan en temas de energías renovables, cambio climático y agricultura ecológica

Las prácticas de campo y laboratorio las hizo tanto en la universidad como en la empresa GeoRisk Environmental Services Ges.m.b.H. En la siguiente pasantía realizó trabajos de gestión de suelos contaminados con metales pesados y el estudio de la vegetación. Estos estudios se desarrollaron en Romania, República Checa y Eslovaquia. Sus estadías en Europa le permitió participar en seminarios de gestión y tratamiento de residuos sólidos en la Universidad de BOKU y realizar visitas técnicas a empresas que desarrollan energías renovables.

Luego de ello estudió una maestría en Gestión y restauración del medio natural en la Universidad de Barcelona, España. Eso le permitió tomar contacto con colegas del exterior que estudian áreas similares, y participó con la ponencia Evaluación de la ecotoxicidad y biodisponiblidad de metales en sedimentos fluviales, en la jornada académica sobre Suelos de Cataluña.

A su retorno ingresó a laborar en el Instituto Nacional de Investigación en Glaciares y Ecosistemas de Montaña (INAIGEM), que es la máxima autoridad a nivel del Perú con respecto a la investigación sobre glaciares y ecosistemas de montaña, según la página del MINAM.

La sede del instituto queda en Huaraz, y estando ahí un día vinieron expertos de Suiza a explicar la importancia del permafrost como regulador hídrico. Ahí fue donde escuchó por primera vez una explicación detallada sobre el permafrost. Siempre había escuchado hablar de los glaciares blancos pero nunca sobre los glaciares rocosos y, más sorprendente aún, se enteró que estos constituyen un indicador de la presencia de suelos congelados.

Si bien aquí se sabía del tema por la literatura científica nunca se había hecho un estudio directo sobre ello. “Me llamó la atención el hecho de que el permafrost es un importante regulador hídrico y que posiblemente es una reserva de agua”, manifiesta Medina.

Se acercó a conversar con los científicos, obtuvo más información, luego conversó con sus colegas del INAIGEM y empezaron a diseñar un proyecto para realizar un mapa del permafrost en todos los Andes peruanos. Con el proyecto se presentaron a un concurso del Fondecyt, financiado por el Banco Mundial, y salieron ganadores.

Asimismo, la científica realizó otra pasantía en la Universidad de Grenoble, Francia, y ahí conoció a algunos de sus colegas especialistas que trabajan en glaciares rocosos y en permafrost. Ellos pertenecen a un grupo internacional que estudia estos temas en todo el mundo, el cual se llama IPA Action Group: Rock glacier inventories and kinematics. Tomaron contacto, comenzaron los mails y establecieron una alianza. El objetivo era canalizar su experiencia y resultados obtenidos en estudios similares en los Alpes franceses.

Si bien las variables climáticas son diferentes, de todos modos la formación del permafrost guarda algunos patrones comunes. Ello les permitió asesorar y orientar estudios similares en Chile y Argentina, por lo que en Perú también era posible hacer un trabajo colaborativo. 

Uno de los investigadores de Grenoble iba a venir en mayo de 2020, sin embargo, por la pandemia se suspendió el viaje. A pesar de ello, siguen trabajando a través de los canales virtuales, por ejemplo, por la herramienta Meet de Google.

Resultados actuales y futuros

La ejecución del proyecto empezó a inicios de 2019 y concluirá en 2021. Uno de los primeros objetivos es realizar el inventario de glaciares rocosos a nivel nacional, para luego modelar la distribución del permafrost a nivel nacional. Así, por ejemplo, si la superficie del terreno se encuentra a cero grados, o menos, por un período mínimo de dos años, eso es un indicador de su presencia.

Obviamente, hacer esa medición directa en todo el Perú o, particularmente en los Andes, es imposible, si se tiene en cuenta la tecnología y los recursos disponibles. De manera que se tiene que buscar una forma indirecta de medirlo, pero con alto grado de certeza.

Una de esas formas es midiendo la temperatura del aire, la radiación solar, la altitud, entre otros factores. Otra manera es identificando glaciares cuyas características se asocia a la existencia de permafrost en las áreas cercanas. En este caso se trata de los glaciares rocosos.

Entonces una de las etapas importantes del trabajo es identificar los glaciares con esas características en todo el Perú. Para ello el equipo hizo uso de imágenes satelitales de alta resolución para mapear a los glaciares rocosos en todo el Perú y, que luego, fue revisado por los especialistas de Chile, Argentina y Francia.

El segundo objetivo ha sido diseñar y adaptar la tecnología necesaria para las mediciones. En ese punto están las estaciones meteorológicas (contempla un diseño de bajo costo con miras a patentar) que miden la temperatura del aire, del suelo, la radiación solar, la altura sobre el nivel del mar, la dirección del viento, etc.

Es decir, se tiene que reunir el mayor número posible de factores o características climáticas relacionadas con el permafrost, de tal manera que si en otro lugar de los Andes se identifica ese conjunto de características se tendrá una certeza alta de la presencia de este recurso.

Otra de las tecnologías que contempla el proyecto es el diseño de un dron. Sin embargo, en esta etapa del proyecto todavía no se ha realizado, debido a la cuarentena, pero se espera que se retome en los próximos meses o el 2021. El dron podrá recolectar una mayor cantidad de data climática, tanto de temperatura, presión atmosférica y otros, dada su capacidad de traslación por espacios donde no es posible llegar con las estaciones meteorológicas.

Todo ello implica el manejo de matemáticas muy complejas, con las cuales se busca generar patrones recurrentes y modelos. Con ese objetivo el equipo trabaja con software de código abierto (Open Source), fundamentalmente para el manejo de la data obtenida.

En cambio, las estaciones ya están instaladas y están recopilando datos. Mientras hacíamos la entrevista Medina nos compartía la pantalla con las imágenes de la estación de Chachas, Arequipa, la cual está ubicada precisamente en el glaciar rocoso San Félix. A simple vista, en la fotografía no se puede identificar un glaciar, porque no es un glaciar limpio, el que todos conocemos, sino un glaciar rocoso, cuya superficie aparenta una especie de lava. Además de ello, ya se habían instalado 02 estaciones meteorológicas en Ancash, una en Kinzl, Yungay y otra en Quillcayhuanca, Huaraz.

Por otro lado, si las condiciones de confinamiento son propicias este año se instalarán los sensores de temperatura en paredes de roca, esta vez en Áncash, de lo contrario ya será en 2021. Esto permitirá establecer una red de perfiles de sensores para medir las temperaturas superficiales de los suelos, como parte del tercer objetivo del proyecto.

El producto final de la investigación será modelar la distribución del permafrost a nivel nacional. Lo que incluye generar un mapa que muestre los lugares de los Andes en donde existe permafrost con una certeza alta, mediana y baja.

Ello incluirá el trabajo de campo necesario para validar el modelo. Y ese mapa tendrá una escala de 90 y de 30 metros. Por primera vez se tendrá en el Perú información con esas características y con un detalle a esa escala. Además incluye otros subproductos, por así decirlo, puesto que, al inventario de glaciares limpios o blancos, que ya tenemos, se añadirá el inventario nacional de glaciares rocosos.

Teniendo en cuenta el cambio climático, Medina afirma que los glaciares continuarán retrocediendo y frente a ello se requiere conocer todos los factores que influyen en el ciclo del agua. Desde el punto de vista de los reguladores hídricos éstos lo componen las lagunas, hielos, pantanos, y el permafrost constituye un regulador importante.

Además, el equipo investigador estima que el permafrost es una posible reserva hídrica. El estudio busca demostrar justamente cuál es su potencial en ese sentido, y cuánto de agua contiene según las zonas y cuál es el impacto en los demás reguladores hídricos.

Por ejemplo, el permafrost, por ser suelo congelado también contiene hielo que al descongelarse el agua puede ir a los humedales, y de éstos a las lagunas y de éstas continuar el ciclo que ya conocemos. Precisamente, ese proceso es lo que se ha seguido y medido en la estación meteorológica instalada en Arequipa.

Entrenando a la próxima generación de científicos  

Medina enfatiza que, si bien ella está liderando el proyecto, su equipo está conformado por varios co-investigadores, así como chicos y chicas tesistas y asistentes de investigación, de 22 y 25 años, que vienen de la Universidad del Callao, de la Universidad Federico Villarreal, de la Universidad Nacional de Ingeniería, de la Universidad Mayor de San Marcos y, obviamente, de la UNASAM.

Son la siguiente generación de científicos que pronto liderarán sus propios proyectos de investigación, para contar con la información suficiente y hacer frente a las tendencias climáticas.

Precisamente, la científica espera que los jóvenes de las diversas regiones del Perú desarrollen su vocación por las ciencias en sus propias ciudades. Aunque los recursos sigan siendo insuficientes en los últimos años se ha incrementado el número de proyectos financiados, y las fuentes son tanto nacionales como del extranjero, por lo que ahora se posibilita desarrollar las carreras científicas en el interior del país con el soporte de universidades de otros países.

Queda tocar puertas y ser perseverantes, porque podría ser a la cuarta o a la quinta vez que se abren y se presentan las oportunidades.