Dra. Dolores Gutiérrez Cacciabue
La ciencia está presente en todo lo que nos rodea, aunque a veces pase desapercibida. Es la herramienta que nos permite comprender los procesos más simples y los más complejos, desde la vida que habita una gota de agua hasta los sistemas que sostienen nuestras sociedades. Más que una acumulación de conocimientos, la ciencia es una forma de mirar, de preguntarse cosas y de buscar sentido al mundo. En ese mirar curioso y persistente nace también la vocación de quienes dedicamos nuestra vida a descubrir, comprender y cuidar lo que nos conecta con el entorno.
Mi nombre es Dolores Gutiérrez Cacciabue, soy Doctora en Ingeniería e Ingeniera Química de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Salta (UNSa). Actualmente soy Investigadora Adjunta de CONICET y docente de la carrera de Ingeniería Industrial en dos asignaturas: Fundamentos de las Operaciones Industriales e Industrias. Desde hace más de una década vengo realizando la formación de recursos humanos de estudiantes de grado (directora/codirectora de: 14 becas de investigación y de 19 proyectos finales/tesinas/tutorías), posgrado (codirectora de 2, y directora de 1 tesis doctorales, directora de una tesis de maestría) y posdoctorales (directora de 1 beca posdoctoral de CONICET). Participé y participo actualmente ya sea como integrante o como directora de numerosos proyectos nacionales e internacionales financiados, en temáticas de ambiente, biotecnología, indicadores ambientales entre otros.
Desde septiembre de 2024, desarrollo mis actividades de investigación en el Instituto de Ingeniería Civil y Medio Ambiente Salta (ICMASa) perteneciente a la Facultad de Ingeniería. Mi línea de investigación se enmarca en temas de ingeniería ambiental y procesos industriales, haciendo particular énfasis en la gestión y uso sustentable del agua. Entre los temas de mi interés se destacan el uso del agua, energía y otros recursos y su optimización en procesos industriales, economía circular, metodología multicriterio de toma de decisiones, indicadores ambientales, huella hídrica, sustentabilidad, simbiosis industrial, economía ambiental.
Lo que el agua me enseñó: mis inicios en la investigación científica.
Mi primer contacto con la investigación tuvo lugar en 2006 cuando estaba cursando el último año de Ingeniería Química. La Ing. Michel (alias “la Goldy”), docente de la carrera, nos alentó a postularnos en una convocatoria para realizar investigación durante dos meses en la Escuela de Ing. Química, Biológica y de Materiales de la Universidad de Oklahoma (Estados Unidos). Durante mi estadía, colaboré con el Dr. Bagajewicz y el Dr. Harrison en el “Modelado de análisis discriminante estadístico para predecir la solubilidad de proteínas recombinantes en Escherichia coli”. Esta experiencia tuvo un gran impacto en mí porque pude ver cómo funcionaba el mundo de la investigación en un país del primer mundo, despertando mi interés para seguir por este camino. Es así que, en el año 2007 me postulé y obtuve una beca de CONICET para hacer el doctorado en Ingeniería bajo la dirección de la Dra. Rajal, en el Laboratorio de Aguas y Suelos (LAgS) dependiente del Instituto de Investigaciones para la Industria Química (INIQUI-CONICET). El tema de mi tesis doctoral (2008-2013) se enmarcó en el área de la microbiología ambiental, particularmente en el estudio del comportamiento de los microorganismos patógenos en ambientes acuáticos recreativos de la provincia de Salta, con el propósito de tomar decisiones para una mejor gestión del recurso acuático. Una de las preguntas científicas que nos planteamos en ese momento fue: ¿cómo persisten los microorganismos en el agua y cuáles son los factores que afectan su supervivencia? La tesis incluyó desde análisis microbiológicos y fisicoquímicos de agua en el laboratorio, la aplicación de métodos estadísticos y modelos matemáticos de simulación, hasta indicadores de calidad de agua y metodologías multicriterio para la toma de decisiones (Gutiérrez-Cacciabue, 2013). Durante este tiempo adquirí experiencia en el muestreo de aguas, uso de técnicas microbiológicas tradicionales y moleculares para la detección de microorganismos (bacterias, virus, parásitos), y en la aplicación de diferentes herramientas para el análisis de los datos. Las conclusiones más relevantes a las que arribamos fueron por un lado que la contaminación microbiológica de los ambientes acuáticos de Salta bajo estudio, podía variar dependiendo de la estacionalidad, de sus usos por parte de la población (recreativos, consumo, riego) como así también de los impactos a los que están sometidos dichos cuerpos acuáticos (volcamiento de efluentes industriales y receptores de aguas residuales, basura, entre otros). (Gutiérrez-Cacciabue et al., 2014). A su vez se observó que la exposición a la luz solar era uno de los factores que podía inactivar a las bacterias en agua bajo ciertas circunstancias estudiadas (Gutiérrez-Cacciabue et al., 2016); mientras que la presencia de partículas sólidas (aguas turbias) aumentaba la persistencia de estos microorganismos en el cuerpo acuático analizado (Gutiérrez-Cacciabue y Rajal, 2022).
Figura 1. Con la Ing. Erika Calderón, mi primera ayudante en el laboratorio. Muestreo Dique Campo Alegre. (2009)
Figura 2. Con la Dra. Minji Kim, pasantía en California. Muestreo de aguas y sedimentos de ambientes salinos. (2010)
Figura 3. Recuento bacteriano en el laboratorio, en un día cualquiera de diciembre. (2012)
Además de llevar adelante las actividades estipuladas en mi plan de tesis, colaboraba con otros proyectos de investigación que se realizaban en el laboratorio como por ejemplo en la implementación de tecnologías no convencionales para la obtención de agua segura para consumo humano, muestreo y análisis de agua de otros ambientes acuáticos, recuperación de virus por ultrafiltración, por mencionar algunos. También comencé a incursionar en la formación de recursos humanos (de grado y luego de posgrado), a dictar cursos en temáticas relacionadas, y a colaborar con el análisis de la calidad agua de diferentes entidades salteñas. En 2010 tuve la oportunidad de realizar una estancia de tres meses en la Universidad de Davis, California, en el laboratorio del Prof. Stefan Wuertz, para estudiar el comportamiento de microorganismos en aguas y sedimentos de ambientes salinos (Kim et al., 2014). Esta experiencia fue un desafío para mí ya que no solo adquirí nuevos conocimientos relacionados con la temática de agua, sino que crecí como persona ya que tuve que adaptarme a un ambiente social y laboral muy diferente al que conocía.
Figura 4. Ing. Ind. Mariana Santi (Becaria BIEA). Su trabajo (remoción de microorganismos en aguas turbias) fue premiado JCyNOA 2015.
Mi rol: codirectora de la beca.
Figura 5. Dra. Lucía Chavez Díaz. Su trabajo (Interacción microorganismos-sedimentos) recibió una mención especial en el WaterMicro 2017. Mi rol: codirectora de la tesis.
Figura 6. Ing. Ind. Macarena Abdenur-Araos (Becaria EVC) presentando su trabajo (herramientas multicriterio) en el COINI 2015.
Mi rol: codirectora de la beca.
Algo maravilloso e inquietante que tiene la ciencia es que siempre, pero ¡siempre! aparecen nuevos interrogantes. Es así que una vez que me doctoré, una de las preguntas que quedó dando vueltas fue cómo se comportaban los microorganismos no solo en el agua sino también en los sedimentos de estos ambientes acuáticos (Chávez-Díaz et al., 2019). Eso dio lugar a la tesis de la Dra. Chávez Díaz (Interacción microorganismos-sedimentos en ambientes acuáticos), en donde me desempeñé como codirectora (2015-2020).
Todo este trabajo que menciono involucró la participación de muchas personas desde estudiantes de grado, hasta alumnos de doctorado, técnicos e investigadores de Salta y de otros lugares que tuve el placer de conocer, y que pertenecían a diferentes áreas multidisciplinares (genética, biotecnología, biología, ingenierías varias, economía, recursos naturales y ambiente, química, física). Esto se evidencia en 15 de un total de 24 publicaciones científicas en revistas nacionales e internacionales de alto impacto, en donde soy autora con diferentes roles protagónicos; y en la presentación de más de 60 trabajos en eventos científico-tecnológicos nacionales e internacionales. Fruto de todo esto, es que en 2017 fui galardonada con el premio Willie Grabow Young Investigator Award, otorgado por la Asociación Internacional del Agua (IWA, International Water Association), durante la WaterMicro 2017. Este premio tiene como fin de alentar a jóvenes investigadores que realizan investigación destacada en el campo de la microbiología del agua relacionada con la salud.
Tras obtener mi título de Doctora, inicié mi beca posdoctoral en CONICET (2013-2015). En 2016 ingresé a la Carrera del Investigador Científico (CIC) del mismo organismo como Investigadora Asistente, cargo que desempeñé hasta 2022. Mi ingreso a la carrera fue uno de los hitos más emblemáticos y gratificantes de mi trayectoria científica, ya que representó un reconocimiento al esfuerzo y al trabajo desarrollados durante todos esos años.
Más allá del análisis del agua
A partir de aquí ocurre un punto de inflexión en mi vida científica-académica. Es que al finalizar mi doctorado y durante mi beca posdoctoral, comienzo a interesarme en otros aspectos relacionados con el agua y su gestión. Para ello, ya había comenzado a incursionar en el cálculo de un Indicador de Calidad de Agua (ICA) que condensaba diferentes variables en un solo valor, permitiendo visualizar la calidad global del recurso hídrico de una manera más simple.
A su vez otra pregunta que emergió en ese momento fue si para tomar decisiones respecto a un uso más responsable de los ambientes acuáticos que se habían estudiado, solamente bastaba con conocer su calidad mediante análisis cuantitativos, o si existían otros factores de tipo cualitativo que también podían influir en la disminución de su calidad y por consiguiente en la posterior toma de decisiones. Ahí surge la idea de aplicar alguna metodología multicriterio, la cual posibilita tomar decisiones considerando para el análisis múltiples criterios evaluados sobre diferentes alternativas. De esta manera se puede saber cómo es el verdadero impacto de diferentes factores sobre cada uno de los ambientes acuáticos.
Esquema que muestra cómo los datos obtenidos de muestreo de agua pueden usarse como factores de interés en modelos para toma de decisiones.
Del indicador a la acción: la huella hídrica como herramienta de sostenibilidad industrial
Otro interrogante que surgió en este camino y que le dio un giro definitivo a mi investigación, se relacionó con el uso del recurso hídrico por parte de las industrias. Como bien se sabe el agua es un recurso preciado e indispensable tanto para la vida humana como para la obtención de productos útiles, por lo que el uso sostenible es necesario para el desarrollo social y económico global. Sin embargo, los recursos hídricos naturales superaron su capacidad de renovación y asimilación a nivel mundial, debido a las actividades humanas (Ramin et al.,2024). La industrialización tiene un rol protagónico en la crisis mundial del agua, contribuyendo tanto a su agotamiento como a su contaminación. La industria representa el 20% del consumo total de agua dulce a nivel mundial: 75% para la producción de energía y 25% para manufactura (Misstear et al., 2022). Se prevé que la presión sobre el suministro de agua dulce debido a la rápida industrialización aumente, especialmente en países en desarrollo que buscan el crecimiento económico al tiempo que se enfrentan a sistemas hídricos fragmentados e ineficientes (Ramin et al.,2024).
Teniendo en cuenta esto, una de las principales preguntas científicas que surgió fue ¿las industrias son realmente conscientes del agua que utilizan en sus procesos? ¿Tienen alguna manera de medir dicho consumo y contaminación? Y si lo miden ¿toman decisiones para un uso responsable? Porque como dice la frase, “lo que no se mide no se puede mejorar”.
A comienzos de los años 2000, surge el concepto de huella hídrica (HH) cuando Arjen Hoekstra propuso una forma más completa de medir el uso del agua. Hasta ese momento, las industrias solían fijarse solo en el agua directa, o sea aquella que entra en una fábrica para limpiar, enfriar o formar parte de un producto. Pero Hoekstra mostró que eso era solo una parte del cuadro. Detrás de cada proceso industrial hay también agua “oculta” o “agua virtual” que es la que se usa para producir las materias primas, generar la energía, o incluso transportar los productos. La HH en la industria busca calcular toda el agua necesaria, directa e indirecta, para fabricar un producto o mantener una actividad empresarial. Mediante este enfoque las industrias pueden: detectar dónde se gasta más agua; reducir su impacto ambiental, haciendo procesos más eficientes, y tomar mejores decisiones considerando no solo costos económicos, sino también sostenibilidad y responsabilidad ambiental. En cuanto al concepto de “agua virtual”, fue introducido por John Allan a principios de los 90, cuando estudiaba la importación de agua como solución a los problemas de escasez. Allan se preguntó ¿por qué los países de Medio Oriente con sus reducidas reservas de agua no estaban en guerra abierta por ese recurso? La razón: importaban alimentos producidos con el agua de otros países. El análisis de las importaciones y exportaciones de esta agua virtual supone un punto de vista novedoso para hacer frente a las situaciones de déficit hídrico, ya que tiene en cuenta el consumo real de agua. De esta forma, los gobiernos cuentan con una herramienta mucho mejor para planificar su economía en relación con la escasez de agua, favoreciendo la exportación de productos “caros en agua” (water-expensive products) en los países con excedentes importantes, y animando a su importación en los países que padecen estrés hídrico. Hoekstra tomó la idea de agua virtual desarrollada por Allan y la amplió diciendo que no solo importa el agua que “viaja” en el comercio internacional, sino también toda el agua involucrada, directa o indirectamente, para producir y consumir bienes y servicios. Hoekstra definió que la HH total está formada por tres componentes, comúnmente denominados colores: verde, que corresponde al agua de lluvia utilizada principalmente en la agricultura; azul, que hace referencia al consumo de agua superficial y subterránea; y gris, que representa el volumen teórico de agua necesario para diluir los contaminantes hasta alcanzar una calidad aceptable antes de su descarga final (Hoekstra et al., 2011).
Los componentes o colores de la HH definida por Hoekstra et al. (2011).
La HH como indicador de sustentabilidad para evaluar el uso del agua en procesos industriales, me pareció un tema fascinante y de vanguardia. Por ello en el año 2016 comenzamos a incursionar en esta temática, abriendo así una nueva línea de investigación. Daniel Romero (Ing. Industrial y Mg. en Admin. de Empresas) en el marco de una Beca de Investigación para Estudiantes Avanzados (BIEA), bajo mi dirección, dio los primeros pasos en el cálculo de la HH, realizando su evaluación para una embotelladora de agua. Dado que la temática era incipiente y con escasos antecedentes en la región, en 2018 se le dio continuidad a través de una beca doctoral de CONICET, otorgada al Ing. Juan Martín Mainardi Remis (actualmente Dr. en Ingeniería), bajo mi dirección. El trabajo inició con un relevamiento de la cantidad y tipo de industrias presentes en la provincia de Salta, identificando aquellas con mayor impacto sobre el ambiente y el agua (Mainardi-Remis et al., 2018). A partir de esta información, se seleccionaron tres casos de estudio representativos para el cálculo de la HH: una embotelladora de agua, una cervecera industrial y una curtiembre. En la embotelladora, se calcularon los componentes azul y gris considerando distintos límites (proceso, producto e industria), evidenciándose que los mayores aportes a la HH provenían del consumo de energía eléctrica y materias primas (aporte indirecto) (Mainardi-Remis et al., 2021). En la industria cervecera, el componente gris dominó el indicador debido a la elevada carga orgánica de los efluentes; además, se detectó una marcada variabilidad estacional en el uso de agua asociada a la demanda (Mainardi-Remis, 2023). En la curtiembre, la HH gris también resultó predominante, y al incluir el costo del agua derivado de la HH total, la utilidad neta de la empresa se tornó negativa (Hubaide-Restom et al., 2022). Cabe aclarar que el cálculo de la HH en la curtiembre estuvo en parte enmarcado en una beca Estímulo a las Vocaciones Científicas (EVC, 2019) de Sebastián Hubaide-Restom (Ing. Industrial), en donde fui directora y el Dr. Mainardi Remis, codirector.
Cálculo de la HH para 3 procesos industriales (Mainardi-Remis, Gutiérrez-Cacciabue, 2024)
Una de las preguntas que surgió al estudiar la HH de la cerveza a nivel industrial fue ¿qué pasaba con la HH en la producción de cerveza artesanal? ¿También tienen responsabilidad ambiental? En ese contexto, Antonella Murillo (Ing. Industrial), en el marco de una beca EVC (2020) estudió dos procesos de elaboración de cerveza artesanal de empresas salteñas. Con estos datos armó una matriz MET (Materiales-Energía-Tóxicos), para analizar los insumos, energía y efluentes. Considerando la HH, se observó que se necesitaban 11 l de agua para producir 1 l de cerveza, es decir un 110% más de agua contenida en el producto, siendo el componente indirecto el que más influyó en la HH total (Mainardi-Remis et al., 2025).
Dada la relevancia que está teniendo la minería de litio particularmente en el Noroeste Argentino, en el año 2022 se evaluó la HH en la producción de
Li2CO3. Esto se llevó a cabo en el marco de una beca BIEA de María Emilia Maccario-Massino (Ing. Industrial) bajo la dirección del Dr. JP Gutiérrez, y mi codirección. Los resultados mostraron que en términos HH para producir 1 t de Li2CO3 se requiere 11 veces más agua de lo reportado por las empresas bajo estudio (Massino-Maccario et al.,2025). A partir de estos datos, Camila Arancibia, estudiante de Ing. Industrial, en el marco también de una beca BIEA (2024), dio continuidad a esta temática, calculando indicadores económicos y ambientales con el fin de minimizar el uso los recursos en el proceso de obtención de Li2CO3.
Todos estos avances de investigación relacionados con la HH, confirman su utilidad como herramienta de diagnóstico integral, al contemplar tanto el consumo directo de agua en los procesos industriales, como así también el involucrado en la contaminación, y en la cadena de suministro (aporte indirecto). Aunque el desarrollo industrial es crucial para impulsar el crecimiento regional, tiene que ir de la mano de un uso eficiente y responsable de los recursos, especialmente del agua, para alcanzar una gestión sustentable.
Nuevas preguntas, nuevos desafíos
Como destaqué al inicio de este artículo, en la ciencia siempre surgen nuevos interrogantes. Uno de ellos está vinculado con la optimización en el uso de los recursos. En este sentido, el Dr. Mainardi Remis, en el marco de su beca posdoctoral, se encuentra trabajando en la aplicación de modelos matemáticos multiobjetivo orientados a reducir el impacto ambiental y minimizar el consumo de agua, sin comprometer la rentabilidad de las empresas. De esta manera, se busca generar beneficios tanto económicos como ambientales, promoviendo al mismo tiempo los principios de la Economía Circular.
Por otro lado, la componente gris de la HH es un indicador muy criticado respecto a su cálculo. Es por ello que en el marco de dos becas de grado (2025) en donde participa también el Dr. Emilio Almazán (Director del Proyecto de investigación del CIUNSa en donde se enmarcan ambas becas), se pretende revisar las diferentes metodologías para calcular esta HH de industrias locales, buscando mejorar la precisión del indicador y su utilidad como herramienta de gestión ambiental.
La Simbiosis Industrial: cooperación para un futuro sostenible
Otro tema de investigación que se encuentra en desarrollo es la simbiosis industrial (SI). Este concepto surge como una estrategia clave dentro de la economía circular, en el que industrias cooperan entre sí mediante el intercambio de materiales, energía y agua para obtener una ventaja competitiva (Chertow, 2000). Haciendo énfasis en el agua, se crea un ecosistema industrial más resiliente, donde ésta puede ser tratada, reutilizada y redistribuida entre diferentes procesos productivos, reduciendo su HH y por consiguiente el consumo y la presión sobre las fuentes naturales (Ramin et al.,2024). Aunque la SI es un concepto conocido desde hace varias décadas, las investigaciones que existen en materia de gestión del agua y efluentes industriales son escasas, con amplias lagunas de conocimiento y necesidades de investigación para promover la gestión sostenible del agua y la innovación referida a dicho concepto (Ramin et al., 2024).
Reflexión final
Como puede verse en toda mi historia, el agua fue el hilo conductor de mi curiosidad científica. Lo que comenzó como el estudio de los microorganismos, invisibles al ojo humano se transformó, con el tiempo, en una mirada más amplia sobre los procesos que conectan la vida, la tecnología y la sostenibilidad. En este recorrido —de lo micro a lo macro— aprendí que el conocimiento también fluye, se adapta y se renueva, como el propio recurso que intento comprender y proteger. Y, sobre todo, comprendí que este camino no se recorre en soledad: es el resultado de la colaboración, el intercambio y el esfuerzo conjunto de muchas personas que hacen posible el quehacer científico cada día.
Referencias
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