Capas de agua dulce que viajan sobre el mar: comprendiendo las plumas de río en los fiordos patagónicos
¿Puede una capa de agua dulce modificar el equilibrio de un ecosistema marino? Esa es una de las preguntas que guía la investigación “Spatial and Temporal Variability of Small River Plumes in Patagonian Fjords”, desarrollada por la doctorante María Andreina Arias Albornoz, centrada en un fenómeno dinámico y poco explorado en la Patagonia chilena. Su estudio sobre la variabilidad espacial y temporal de las plumas de río fue finalista del concurso Tesis en Tres Minutos (3MT®) 2025, organizado por la Escuela de Graduados de la Vicerrectoría de Investigación y Postgrado.
Oriunda de Mérida, Venezuela, María Andreina se formó como Ingeniera Civil en la Universidad de Los Andes de ese país. Su llegada a Chile estuvo motivada por la experiencia de colegas que cursaron estudios de doctorado en la Pontificia Universidad Católica de Chile. Actualmente, realiza el Doctorado en Ciencias de la Ingeniería, área de Ingeniería Civil, donde profundiza en el estudio de la dinámica del agua en sistemas naturales y su interacción con los ecosistemas costeros. Su investigación es guiada por el profesor Cristián Escauriaza, como director principal, y el profesor Marcelo Miranda, de la Facultad de Agronomía y Recursos Naturales, como codirector.
“Más allá de lo que nos enseñan, la naturaleza siempre es dinámica. Mantengo la curiosidad por comprender los procesos físicos que rigen el movimiento del agua en un entorno real”, afirma Arias.
Cuando un río desemboca en el mar, el agua dulce —menos densa— no se mezcla de inmediato con la salada. En su lugar, forma una capa superficial que flota sobre el océano, conocida como pluma de río, capaz de transportar sedimentos, nutrientes e incluso contaminantes, influyendo en procesos físicos, biológicos y ecológicos de la zona costera.
El estudio se centra en el Fiordo de Melimoyu, en la Región de Aysén, sur de Chile, un territorio remoto y poco explorado que ofrece condiciones únicas para observar la dinámica de estas plumas.
“Cuando mi tutor me propuso el sitio de estudio, yo estaba feliz de que era algo relacionado con el agua. Aunque honestamente, en ese momento, no sabía cómo explicar qué era una pluma de río y tampoco conocía un fiordo”, recuerda la investigadora.
La experiencia de trabajo de campo ha sido uno de los aspectos más enriquecedores de su investigación. Medir directamente en el agua le ha permitido vincular la teoría con la práctica y comprender de manera tangible los fenómenos que estudia: “Ir a terreno y medir directamente en el agua fue emocionante; aprender sobre los instrumentos y el conocimiento compartido por los profesores es, sin duda, gratificante”, comenta.
Uno de los hallazgos más relevantes de su investigación es la alta variabilidad de las plumas: en cuestión de días, su extensión puede oscilar entre 2 km² y más de 30 km², influida por el caudal del río, el viento y las mareas. Durante el verano, la pluma presenta alta turbidez producto del derretimiento glaciar; en invierno, en cambio, se vuelve más clara, lo que requiere incorporar variables de análisis, como la temperatura del agua, para su identificación.
“Nuestro objetivo es conocer la extensión de esta capa de agua y su dirección de movimiento en distintas escalas de tiempo: diaria y estacional. Conociendo estas características, podemos cuantificar y comprender mejor las tasas de derretimiento glaciar que se generan junto con el transporte de sedimentos hacia el océano”, señaló.
Estas variaciones no solo describen el comportamiento físico del agua, sino que también revelan su impacto en el equilibrio del fiordo. El transporte de sedimentos y nutrientes incide directamente en la productividad biológica, así como en actividades productivas como la acuicultura.
El desarrollo de la investigación también ha implicado desafíos importantes. La falta de una estación de aforo en el río Marchant —principal aporte de agua dulce del sistema— ha requerido complementar la información mediante teledetección y campañas en terreno, integrando distintas fuentes de datos para caracterizar el fenómeno.
A pesar de estas dificultades, la motivación de la investigadora se mantiene firme: “Lo que más me motiva es que, aunque a simple vista pueda parecer un fenómeno pequeño, cada pluma de río nos cuenta cómo está cambiando el ecosistema y cómo podemos protegerlo”.
Su investigación también tiene un impacto directo en la comunidad. En el Fiordo de Melimoyu habitan cerca de 50 familias y se desarrolla la actividad salmonera, uno de los principales sustentos económicos de la zona. “Saber cómo se mueve el agua dulce es vital para la vida de quienes dependen del fiordo y para la producción de salmones”, enfatiza.
Actualmente, su trabajo se encuentra en la etapa de desarrollo de su primer artículo científico y en la elaboración de su tesis, con miras a difundir sus resultados en congresos y publicaciones especializadas. En este contexto, y como parte del fortalecimiento metodológico de su investigación, realizó una pasantía entre agosto y septiembre de 2025 en la Universidad de São Paulo, Brasil, específicamente en el Instituto Oceanográfico, donde trabajó en modelación y simulación numérica. Esta experiencia le permitió profundizar en la modelación tridimensional de la pluma de río en el Fiordo de Melimoyu, integrando imágenes satelitales y datos de terreno para analizar con mayor detalle su comportamiento en escalas temporales.
“Es un desafío generar datos a partir de cosas que no conocemos. Este estudio impulsa a cuantificar y comprender mejor lo que ocurre en descargas de agua más pequeñas, zonas remotas donde la accesibilidad puede resultar riesgosa. Es importante contribuir al conocimiento de estos ecosistemas, especialmente en zonas donde no existe información alguna para entender los procesos físicos que rigen el comportamiento de los flujos de agua hacia el océano”, afirma Arias.
Su investigación entrega información inédita sobre los fiordos patagónicos, una región donde el aporte de agua dulce de los ríos y el deshielo del glaciar Melimoyu interactúan directamente con la vida marina, afectando la turbidez, la distribución de nutrientes y la productividad acuícola. Cada dato recolectado permite avanzar en la comprensión de estos sistemas y su evolución en un escenario de cambio ambiental.
“La Patagonia chilena es un lugar ideal para estudiar y aplicar diversos temas científicos. Nos queda mucho por entender cómo los sistemas costeros van cambiando en la actualidad. Es ideal monitorear las descargas de agua dulce en todo el país, si bien son procesos naturales que ocurren, es importante saber cuánto de esa agua dulce va al mar, cuánta se queda atrapada en la costa y cuál ha sido la tasa de derretimiento glaciar y transporte de sedimentos a lo largo del tiempo”, señaló.
Más allá de los resultados científicos, la experiencia en terreno también ha marcado profundamente su trayectoria, enfrentándola a un territorio tan desafiante como fascinante.
“Aunque no tengo un vínculo directo con la Patagonia, para mí fue una experiencia única. Tuve la fortuna de conocer mi área de estudio, llena de virginidad en muchos aspectos”, señaló.
El contacto directo con el entorno natural no solo ha fortalecido su formación académica, sino que también ha generado momentos de profunda conexión personal con el territorio.
“Fue impactante llegar a la Isla Refugio, a las afueras de Melimoyu, y ver la comunidad de lobos marinos que habita allí. Un espectáculo lleno de emoción e incluso de lágrimas de alegría, porque me sentí muy afortunada de ver a las crías de lobos marinos y a sus madres enseñándolas a nadar. Eso, para mí, fue realmente emocionante, hermoso y conmovedor. Me siento muy feliz de poder participar en un proyecto de investigación que involucra agua, naturaleza y ciencia”, añadió.
En esa misma línea, la investigadora reflexiona sobre el sentido más amplio de su trabajo y el rol de la ciencia en su vida.
“La investigación científica es un mundo diverso, lleno de cosas por aprender e incluso descubrir. Pienso que mantenernos investigando, estudiando y analizando es parte de esta labor. Es una labor que transforma nuestra vida, enciende nuestra pasión por lo que nos gusta y nos invita a compartirla con los demás. Mientras tengas un deseo de aprender, el tiempo te dará esa satisfacción de disfrutar mientras trabajas.”
De cara al futuro, Arias proyecta continuar en el ámbito académico, combinando investigación y docencia. Su experiencia previa como profesora de Mecánica de Fluidos en Venezuela marcó su vocación por la enseñanza, motivándola a formar nuevas generaciones interesadas en comprender fenómenos complejos y aportar al conocimiento científico desde una mirada aplicada y comprometida con el entorno.