Abstract It is estimated that the explosive Hudson volcano eruption in Southern Chile injected approximately 2.7 km3 of basalt and trachyandesite tephra into the troposphere between August 8-15, 1991. The Hudson signal has been detected in Antarctica at the eastern sector and in South Pole snow. In this work, we track the Hudson volcanic plume using a dispersion model, remote sensing, and a re-analysis of a high-resolution ice core analysis from the Detroit Plateau in the Antarctic Peninsula and sedimentary records from shallow lakes from King George Island (KGI). The Hudson eruption imprint in these records is confirmed by using a weekly resolved aerosol concentration database from KGI demonstrating that the regional impact of Hudson eruption predominates over the Mount Pinatubo/Phillippines volcanic signal, dated from June 1991, in terms of particulate matter depositions. The aerosol elemental composition of Ca, Fe, Ti, Si, Al, Zn, and Pb increases from 2 to 3 orders of magnitude in background level during the days following the eruption of the Hudson volcano.

Abstract: The Cape Horn Biosphere Reserve (Reserva de Biosfera Cabo de Hornos; RBCH) contain a unique type of biodiversity and ecosystems throughout the world. This environment had been less studied that their counterparts, the subpolar ecosystems of the Northern Hemisphere. The objective of this work is to present, for the first time, a detailed description of the marked climatic gradients of the RBCH and to examine how these are interrelated with the distribution of ecosystems and its vegetation formations. First, a characterization of the spatial distribution of terrestrial ecosystems defined by their dominant plant species or very marked physical characteristics was generated. Second, a spatial characterization of the main climatic-physical variables (tempera ture, precipitation, snow cover and wind speed) was created for the RBCH using both remote sensing product (MOD10CM) and gridded climate products (CR2MET and ERA5), these data were then contrasted with empirical records of the meteorological stations that are administered by the Chilean Navy and/or the General Water Directorate (DGA). Third, the climatic gradients were characterized based on a Principal Component Analysis (PCA) with the most characteristic climatic variables here analysed: wind speed, summer temperature, elevation, snow cover and annual precipitation. We found two very marked behaviours (gradients): (i) a concentric shape mainly associated with snow cover, summer temperatures and the elevation; and (ii) a patron characterized by precipitation (>50%) with a inclined orientation from north-west (greater precipitation) to south-east (less precipitation), with a decreasing rate of precipitation over 100 kilometres of 30 mm/km (~54°S). Fourth, the interrelation between these climatic gradients and the distribution of ecosystems was analysed for the definition of environmental gradients using Canonical Components (CCA) with a constrained Inertia of 0.74. Both climatic gradients had a marked influence on the distribution of the main types of described terrestrial ecosystems. These are segregated mainly by the gradients of elevation and rainfall: glacial ecosystems, high-Andean vegetation, evergreen and deciduous forest. Precipitation is the main factor that segregates the distribution of evergreen forests and mixed forests (evergreen-deciduous) and/or deciduous. On the other hand, the distribution of peatland and grassland ecosystems is mainly associated with the intensity of winds in more exposed areas. Recent studies indicate that changes in the precipitation and temperature regime, mainly forced by the Southern Annular Mode (SAM) and the Pacific Decadal Oscillation (PDO), have favoured the advance towards higher altitudes of the Lenga (Nothofagus pumilio) forests. This rise in the altitudinal gradient of forest ecosystems generates a constriction in the area of high-Andean ecosystems located above the treeline. Therefore, in the global warming scenario, the high-Andean subantarctic flora is one of the most threatened floras in the RBCH.

Resumen: La Reserva de Biosfera Cabo de Hornos (RBCH) alberga una biodiversidad y tipos de ecosistemas únicos a nivel mundial. Éstos han sido mucho menos estudiados que sus homólogos, los ecosistemas subpolares del hemisferio norte. El objetivo de este trabajo es presentar por primera vez una detallada descripción de los marcados gradientes climáticos de la RBCH y examinar cómo éstos se interrelacionan con la distribución de ecosistemas y formaciones vegetacionales. Primero, se generó una caracterización de la distribución espacial de los ecosistemas terrestres definidos por sus especies vegetales dominantes o características físicas marcadas. En segundo lugar, se realizó una caracterización espacial de las principales variables climáticas fisicas (temperatura, precipitación, velocidad del viento y la cubierta de nieve) de la RBCH utilizando tanto productos satelitales (M0D10CM) como productos climáticos grillados (CR2MET y ERA5). Éstos fueron luego contrastados con registros empíricos de las estaciones meteorológicas que son administradas por la Armada de Chile y/o la Dirección General de Aguas (DGA). En tercer lugar, se caracterizaron los gradientes climáticos en base a un Análisis de Componentes Principales (PCA) con las variables climáticas más representativas aquí analizadas: velocidad del viento, temperatura de verano, elevación, cubierta de nieve y precipitación anual. Se detectaron dos comportamientos (gradientes) muy nítidos: (i) uno con forma con céntrica asociado principalmente a la cubierta de nieve, temperaturas de verano y la elevación; y (ii) un patrón caracterizado por la precipitación (>50%) con una orientación inclinada en dirección noroeste (mayor precipitación) a sureste (menor precipitación) asociado con una tasa de disminución de precipitación a lo largo de 100 kilómetros de 30 mm/km (~54°S). En cuarto lugar, se analizó la interrelación entre estos gradientes climáticos y la distribución de ecosistemas para la definición de los gradientes ambien tales utilizando Componentes Canónicos (CCA) obteniendo una Inercia restringida de 0,74. Ambos gradientes climáticos influyeron significativamente sobre la distribución de los principales tipos de ecosistemas terrestres aquí descritos. Éstos se segregan principalmente por los gradiente de la elevación y la precipitación: los ecosistemas de glaciares, vegetación altoandina, bosque siempreverde y deciduos. La precipitación es el principal factor que segrega la distribución de los bosques siempreverde y de bosques mixtos (siempreverde-deciduos) y/o deciduos. Por otra parte, la distribución de los ecosistemas de turberas y praderas se asocia principalmente con la intensidad de los vientos en zonas más expuestas. Estudios recientes indican que cambios en el régimen de precipitación y temperatura, forzado principalmente por el Modo Anular del Sur (SAM) y la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO), han favorecido el avance hacia mayores altitudes de los bosques de lenga (Nothofagus pumilio). Este ascenso en el gradiente altitudinal de los ecosistemas forestales genera una constricción en el área de los ecosistemas altoandinos ubicados por sobre el límite arbóreo. Por lo tanto, en el escenario de calentamiento global una de las floras más amenazadas en la RBCH corresponde a la flora subantártica altoandina.

Abstract: The first potential distribution model for mosses, Sanionia spp., in Fildes peninsula, South Shetland, Antarctica was generated using the maximum entropy algorithm (Maxent) for two Holocene moments. The potential distribution model of Sanionia spp. calibrated for the present time (DPM S. Present) was executed for past periods, 11 ka (DPM S. 11 ka) and 6 ka (DPM S. 6 ka). Knowing that the ecological niche is a set of biotic and abiotic conditions where the species is able to remain stable in population size, abiotic variables, such as topography and temperature were used for the calibration of the DPM S. Present. The topographic variables are elevation, slope and exposure, constructed based on a digital elevation model of the ice-free area of the Fildes peninsula. For the DPM S. 11 ka and DPM S. 6 ka the variables are constructed with the data of the current digital elevation model modified according to the reconstruction of ice sheet position, sea level and temperature anomaly values obtained from the ice core on James Ross island. The model established that the probability of presence in the Fildes peninsula for the current moment is 29.5%, for the moment 6 k the probability of presence is 58.9% and for the moment 11 ka the probability is 69.9%. The probability of presence of Sanionia spp. in Fildes peninsula occurs with temperatures between -2.4°C and -3.0°C, heights below 130 m, slopes below 52% and in south - east, south - west and northwest aspect.

Resumen: Se genera el primer modelo de distribución potencial para los musgos Sanionia spp. en península Fildes, Shetland del Sur, Antártica, utilizando el algoritmo de máxima entropía (Maxent) para dos momentos del Holoceno. El modelo de distribución potencial de Sanionia spp. calibrado para el momento temporal presente (MDP S. Presente) se ejecuta para períodos de tiempo pasados 11 ka (MDP S. 11 ka) y 6 ka (MDP S. 6 ka). Conociendo que el nicho ecológico es un set de condiciones bióticas y abióticas en el cual la especie es capaz de mantenerse estable en tamaño poblacional, se utilizaron para la calibración del MDP S. Presente variables abióticas como la topografía y temperatura. Las variables topográficas son elevación, pendiente y exposición, construidas en base a un modelo de elevación digital del área libre de hielo de península Fildes. Para los MDP S. 11 ka y MDP S. 6 ka, se construyen las variables con los datos del modelo de elevación digital actual modificado según la reconstrucción de posición de la capa de hielo, el nivel del mar y valores de anomalías de temperatura obtenidos del testigo de hielo de la isla James Ross. El modelo de distribución potencial define que la probabilidad de presencia en península Fildes para el momento actual es de 29,5%, para el momento 6 ka la probabilidad de presencia es de 58,9% y para el momento 11 ka la probabilidad es de 69,9%. La probabilidad de presencia de Sanionia spp. en península Fildes ocurre con temperaturas entre los -2,4°C y los -3,0°C, alturas bajo los 130 m, pendientes bajo el 52% y exposiciones sur - este, sur- oeste y noroeste.

To commemorate one hundred years of Roald Amundsen's reaching the South Pole, we provide a summary of early explorations to Antarctica, in which botanists played an almost anonymous role. Based on multiple observations of vegetation they found and recorded, we review the knowledge available at the end of the nineteenth century to compare with contemporary scientific beliefs; connecting them with observations we have collected in field-work. Using the aerial photography from the end of the 1950s of sites we visited, it is noted that opportunities are arising for the understanding of colonization phenomena in areas where ice is retreating. Accounts of research on colonization of new ice-free areas are analyzed as well as how molecular genetics attempts to deduce the early settlements. Finally, an analysis of conservation in Antarctica is provided and its outlook discussed.

Al conmemorar los 100 años de la llegada de Roald Amundsen al polo sur, queremos entregar un resumen de las primeras exploraciones a Antártica, en el cual participaban botánicos en forma casi anónima. Basados en las múltiples observaciones de la vegetación que ellos encontraron y registraron, se revisó el conocimiento disponible al final del siglo diecinueve para compararlo con nuestra visión; relacionándolo con lo que nosotros hemos encontrado ahora en nuestros terrenos. Usando fotografía aérea de finales de 1950 de sitios que nosotros hemos visitado, es evidente que nuevas áreas del conocimiento se abren frente a estos fenómenos donde ha retrocedido el hielo. Se señalan las investigaciones que se han desarrollado en el análisis de la colonización de las nuevas áreas libres de hielo y cómo la genética molecular intenta descifrar su establecimiento. Finalmente, se hace un análisis de la conservación en Antártica y se discute sobre las proyecciones de ella.

An analysis of the main points and ideas arising during the fourth session "Climate Change: Op-portunities for scientific cooperation in the Region of Magallanes and Antarctica" of the International Colloquium "Climate Change in Magellan and Antarctic regions: Evidence and Challenges for the Future" are presented. These explored the availability and data needs, gaps and lack of knowledge, suggestions for topics and objectives in the planning of new research associated to understanding of climate change phenomenon. As general conclusions, have been recognized the greater value of signals and intensity of environmental changes, happening nowadays in special sites of this vast territory. At the same time, because of supposed richness of not well assessed regional biodiversity and of the uncertain climate change impacts’ on its species, an invaluable source of conditions are provided to contribute to the answering of global questions and to support advantageous scientific research in this less-polluted nature. In this context, was supported with priority the alternative of creating a network for research for climate change and its impact’s on biodiversity of Magellan and Antarctic Region. The Magellan and Antarctic Region territory is a singular area where environmental changes are occurring in an intensified level respect to other places of the Planet. This is not only an opportunity for the science to study causes and mechanisms of the phenomena here in the early warning area but also represent an opportunity to work together and use the scientific cooperation to contribute to the understanding and advancing of science.

Se presenta un análisis de los principales contenidos e ideas surgidas durante la cuarta Sesión "Cambio Climático: Oportunidades para la cooperación científica en la Región de Magallanes y Antártica" del Coloquio Internacional "Cambio Climático en la Región de Magallanes y Antártica: Evidencia y Desafíos para el Futuro". Las presentaciones exploraron la disponibilidad y necesidades de datos, brechas y falta de conocimientos, las sugerencias de temas y objetivos en el planeamiento de nuevas investigaciones asociadas a la comprensión del fenómeno del cambio climático. Como conclusiones generales se ha reconocido el gran valor de las señales e intensidad de los cambios ambientales que se observan hoy en sitios particulares de esta vasta región geográfica. Al mismo tiempo se sugiere, debido a la supuesta riqueza de una no bien evaluada biodiversidad regional y de los inciertos impactos futuros del cambio climático sobre sus especies, que se cuenta con una invaluable fuente de condiciones que permiten la búsqueda de respuestas a preguntas globales y que permiten una ventajosa realización de investigación científica en esta menos contaminada naturaleza. En este contexto surgió con prioridad la alternativa de crear una red para fomentar la cooperación y la investigación del cambio climático y su impacto en la biodiversidad de la Región de Magallanes y Antártica Chilena. El territorio de la Región de Magallanes y Antártica Chilena es un área singular donde se producen intensos cambios ambientales respecto a otros lugares del Planeta, debidos al cambio climático. Esto representa para la ciencia no sólo una oportunidad de estudiar las causas y mecanismos del fenómeno aquí en el lugar de la alerta temprana, sino que también representa una oportunidad para trabajar unidos y usar la cooperación científica para contribuir al avance de la ciencia.