Académicos rusos visitaron CETAM de la USM para colaborar en el estudio de la química de la lluvia

8 · mayo · 2018

El Dr. Albert Lebedev y la Dra. Olga Polyakova, expertos en Espectrometría de Masas aplicada a investigación ambiental, estudiarán en conjunto con CETAM muestras tomadas por el centro de la Institución durante 20 años ininterrumpidos.

Con el fin de colaborar en el estudio de compuestos químicos contaminantes presentes en aguas lluvias, el Centro de Tecnologías Ambientales (CETAM) de la Universidad Técnica Federico Santa María recibió la visita de dos académicos de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú: el Dr. Albert Lebedev y la Dra. Olga Polyakova, quienes son expertos en espectrometría de masas aplicada a investigación en química ambiental.

A través de ésta técnica, los académicos esperan analizar una serie de muestras de lluvia y de deposición total (lluvia + partículas sedimentables) que se han  recolectado y conservado congeladas por cerca de 20 años, y se siguen tomando hasta la fecha. Esto es parte de una investigación liderada por el director del CETAM, Prof. Dr. Francisco Cereceda con el “objetivo de comprender el estado de la química de la atmósfera en esta parte del mundo, en especial levantar una línea de base ambiental en la región de Valparaíso, usando las dos estaciones de monitoreo que tenemos instaladas desde hace 20 años en la USM, una directamente sobre la avenida España y otra en la torre de la Universidad a 70 m.s.n.m.”, señaló en académico. 

“Es importante explicar que la lluvia es uno de los principales mecanismos de limpieza de la atmósfera y por ende es un muy buen reflejo de la contaminación del aire, permitiéndonos analizar la química de la atmósfera, y por medio de esto obtener información sobre las transformaciones ocurridas en el medio ambiente de esta zona e incluso sobre el cambio climático. Pero para esto debemos recolectar muestras por mucho tiempo, ya que estos fenómenos ambientales son de una escala temporal larga, por ello la “obsesión” de recolectar de manera semanal muestras ininterrumpidamente por 20 años”, agregó.

La cita de cooperación entre los académicos rusos y los investigadores del CETAM, fue concertada por el director del centro de la Universidad durante el 18avo Encuentro Europeo de Química Ambiental (EMEC), realizado en noviembre del 2017 en Porto, Portugal, en donde el CETAM expuso 8 trabajos de diferentes líneas de investigación del centro en este importante congreso, con presentaciones orales de 4 de sus investigadores.

En este congreso, el Dr. Lebedev expuso su investigación sobre el análisis químico de la lluvia de Moscú, instancia que permitió al Dr. Cereceda, quien también es profesor del Departamento de Química de la USM, comentarle al académico ruso acerca de la colección de muestras de nieve y de agua lluvia que el CETAM posee desde 1998, la que podía ser estudiada utilizando la enorme capacidad analítica de la espectrometría de masas de alta resolución, con que cuentan en la Universidad de Moscú.

“El análisis de los contaminantes químicos en muestras tan delicadas como la lluvia, implica demostrar antes que nada que las condiciones de trabajo y de “limpieza” del laboratorio son las adecuadas para determinar compuestos químicos a nivel de trazas, para esto y antes de que pudiéramos siquiera comenzar con los análisis de las muestras reales del agua de lluvia, era necesario demostrar que éramos capaces en los laboratorios del CETAM de obtener “blancos” suficientemente limpios para que el tratamiento de las muestras no contaminara las muestras reales”, señaló el Director del CETAM.     

“Entonces, las primeras muestras que analizaron nuestros colegas rusos fueron “blancos” de agua ultra purificada de nuestros laboratorios. Recién cuando estos análisis demostraron que teníamos las condiciones apropiadas, ellos viajaron a Chile para analizar en conjunto las muestras reales de agua de lluvia de nuestra colección de 20 años”, agregó.

Por su parte, respecto al trabajo que desarrollarán en Moscú con las muestras recolectadas en Chile, el Dr. Lebedev explicó que “lo primero que hacemos es verificar que el laboratorio que ha recolectado las muestras está en condiciones de procesarlas, luego trabajamos en conjunto con sus investigadores para extraer los contaminantes de las muestras de lluvia y verificar con técnicas de cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) y equipos in situ, que estamos por el buen camino y luego nos llevamos los extractos para analizarlos, con equipos de mayor potencia, como los GC-MS de alta resolución”.

“En este caso estamos muy satisfechos ya que todos estos pasos se han cumplido a cabalidad en el CETAM. Gracias a esto, el análisis que haremos permitirá identificar más de 1.000 compuestos químicos orgánicos distintos, para luego seleccionar los más importantes, por su peligrosidad o importancia ambiental después de ello hacemos un seguimiento de esos contaminantes a lo largo de los años de esta increíble y única colección de muestras del Dr. Cereceda”, manifestó.

El poder y la belleza de la espectrometría de masas

Durante su visita a la Universidad, el académico ruso dictó una charla sobre el poder y la belleza de la espectrometría de masas, técnica de análisis químico que, según sus palabras, “es la herramienta analítica más poderosa que tiene la química, física o la ciencia moderna en general, debido a que permite conocer y analizar cualquier sustancia, determinando tanto cualitativa como cuantitativamente desde los elementos químicos hasta compuestos orgánicos, como las proteínas, los azúcares o macromoléculas gigantes como el ADN,”.

Para el Director del Laboratorio de Métodos Fisicoquímicos de Investigación  (Laboratory of Physico-Chemical Methods of Research), del Departamento de Química Orgánica de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú, “la belleza de ésta área de la química analítica, por otra parte, la puedes observar cuando trabajas con estos instrumentos de espectrometría  potentes y especializados, que permiten analizar muestras ambientales a nivel de trazas como las de lluvia o nieve o cuando puedes ver los resultados que se pueden conseguir en el área de la criminalística, donde la precisión es muy alta; o los avances en el control del dopping, un tema muy discutido en Rusia durante el último tiempo”.

En el CETAM también cuentan con este tipo de instrumentos, pero de menor potencia: el Dr. Cereceda explica que la importancia de esta colaboración radica en que “los focos de nuestras investigaciones y la curiosidad que tenemos por conocer y entender lo que está pasando en el medio ambiente son bastante similares, adicionalmente y dada la gran diferencia de condiciones ambientales entre Chile y Rusia, nos permiten obtener y analizar muestras que son de mutuo interés, lo cual fortalecerá la relación de colaboración entre ambos grupos”.

Finalmente, el Dr. Cereceda rescató la importancia del factor humano en la ciencia: “Con el profesor Lebedev nos conocimos en ese congreso, hablamos de nuestros intereses mutuos, y Albert se entusiasmó de inmediato en realizar este viaje a Chile para comenzar a hacer los análisis de nuestras muestras, esto nos habla de la generosidad y la motivación que despierta la ciencia”.

 “El espíritu que nos ha motivado todo este tiempo para recolectar y almacenar sistemáticamente las muestras de lluvia y otras muestras ambientales recolectadas por el CETAM por los últimos 20 años, es porqué las consideramos verdaderos archivos ambientales. Esto nos permite por una parte ver su variabilidad en el tiempo, pero en la medida que avanzan las tecnologías de medición, nos permite también re-analizarlas en búsqueda de aquello que antes no éramos capaces de ver. En este sentido, la posibilidad de compartir estas muestras con otro grupo de investigación que tengas otras y mejores capacidades de análisis que nosotros, nos permite ampliar nuestros horizontes de información y valida el esfuerzo que ha hecho el CETAM todos estos años”, finalizó.

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