Ju mund të prisni që një anekdotë e tillë thumbuese të vijë nga një eksplorues, por Dr Reimer është një matematikan dhe pedagog në Universitetin e Utah-s, si dhe është pjesë e një komuniteti që ka ndërruar klasat komode me disa nga shkretëtirat më jomikpritëse të Tokës. , në një përpjekje për të përdorur numrat për të kuptuar ngrohjen globale.
Aventurat e tyre u mundësojnë atyre të vëzhgojnë nga dora e parë proceset që nxisin ndryshimin në rajonet polare dhe të vërtetojnë teoritë e tyre matematikore për akullin e detit dhe rolin e tij si një komponent kritik në sistemin klimatik të Tokës.
Trashësia dhe shtrirja e akullit të detit në Arktik ka rënë shpejt që nga fillimi i matjeve satelitore 1979.
Akulli i detit është frigoriferi i Tokës, që reflekton dritën e diellit përsëri në hapësirë. Prania e tij e qëndrueshme është e rëndësishme për të ardhmen e planetit tonë, sepse, me shkrirjen e më shumë akullit, ekspozohet më shumë ujë i errët, i cili thith më shumë rrezet e diellit. Ky ujë i ngrohur nga dielli shkrin më shumë akull në një cikël vetëpërforcues të quajtur albedo i akullit reagim.
Ndërsa rënia e akullit të detit është ndoshta një nga ndryshimet më të dukshme në shkallë të gjerë që lidhet me ngrohjen planetare në sipërfaqen e Tokës, analiza, modelimi dhe parashikimi i sjelljes së tij dhe reagimit të sistemit polar që ai mbështet është tepër i vështirë, por matematikanët mund të ndihmojnë.
Kenneth Golden, një profesor i shquar i matematikës dhe profesor ndihmës i inxhinierisë biomjekësore në Universitetin e Utah, ka ndërtuar një program unik të akullit të detit gjatë 30 viteve. Kombinimi i tij i kërkimeve matematikore, modelimit të klimës dhe ekspeditave emocionuese në terren, ka tërhequr studentë dhe studiues postdoktoralë, përfshirë Dr Reimer, të cilët janë të fokusuar në përdorimin e këtij lloji të shkencës për të ndihmuar në trajtimin e sfidave të ngutshme të një klime që ndryshon me shpejtësi.
Dr Reimer ka studiuar se si arinjtë polarë dhe foka reagojnë ndaj ndryshimeve në mjedisin e tyre të ngrirë. Ndërsa përdorte modele matematikore për të kuptuar ndërveprimet midis këtyre krijesave dhe habitatit të tyre, ajo gjithashtu mori matje dhe mostra nga arinjtë në Arktik, gjë që nuk e priste kurrë ta bënte si matematikane. “Ata nuk janë duke fjetur plotësisht kur janë të qetë; ata janë të mërzitur,” shpjegon ajo. "Njëri prej tyre më trembi sepse dukej sikur mund të zgjohej në një moment."
Dr Reimer merr matje nga një ari polar i qetësuar në Arktik.
Zvogëlimi i habitatit të tyre do të thotë se arinjtë polarë po ecin mbi akull të hollë, por shpresohet që studimet si ai i Dr Reimer do të ndihmojnë ekspertët të kuptojnë se si të mbrojnë grabitqarët madhështor.
Megjithatë, është bota mikroskopike "madhuese" e baktereve dhe algave që jetojnë në xhepat e ujit të kripur brenda akullit të detit që tani e emocionon atë. Ky komunitet biologjik dhe habitati i tij ndikohen nga ndryshimet në temperaturë, kripësi dhe dritë, duke e bërë të vështirë modelimin e saktë. Në punën e saj aktuale, Dr Reimer ndërton modele për të kuptuar se si këta faktorë ndërveprojnë për të përcaktuar aktivitetin biologjik brenda akullit. "Të kuptuarit se si proceset në këto shkallë të vogla kontribuojnë në modelet e nivelit makro është kritike për modelimin e ndikimit të një klime ngrohëse në ekologjinë detare polare," shpjegon ajo.
Është sfida e të kuptuarit se si struktura mikroskopike e akullit të detit ndikon në sjelljen e hapësirave masive të akullit që i intereson Prof Golden. Ai i ka vizituar rajonet polare të Tokës 18 herë, duke u përballur me erërat perëndimore të njohura si "Dyzetat e zhurmshme" për të arritur në Antarktidë me anije dhe duke shmangur ngushtë zhytjen në ujërat e akullta gjatë matjes së akullit të detit. “Një herë më vizitoi një balenë masive rreth tetë metra larg, e cila mund të kishte thyer lehtësisht flokun e hollë ku unë isha me një lëvizje të rastësishme të bishtit të saj,” thotë ai.
Prof Golden studion mikrostrukturën e akullit të detit për të llogaritur se sa lehtë mund të rrjedhë lëngu nëpër të. “Akulli i detit është i kripur. Ka një mikrostrukturë poroze të përfshirjeve të shëllirë, e cila është shumë e ndryshme nga akulli i ujërave të ëmbla, "thotë ai.
Prof Golden ka udhëhequr ekipet ndërdisiplinore për të parashikuar temperaturën kritike në të cilën përfshihen shëllirë lidhen në mënyrë që lëngu të mund të rrjedhë përmes akullit të detit dhe të zhvillojnë teknikën e parë të tomografisë me rreze X për të analizuar se si gjeometria e përfshirjeve evoluon me temperaturën. "Të kuptuarit sesi uji i detit depërton nëpër akullin e detit është një nga çelësat për të interpretuar se si do të ndodhë ndryshimi i klimës në mjedisin detar polar," shpjegon ai.
Zbulimi i këtij "çelësi ndezës-fik" i ka ndihmuar shkencëtarët të kuptojnë më mirë procese të tilla si mënyra se si lëndët ushqyese që ushqejnë komunitetet e algave që jetojnë në përfshirjet e shëllirës plotësohen.
Studimet e Profesor Golden tregojnë se sa lehtë mund të rrjedhë lëngu përmes akullit të detit, i cili ka një mikrostrukturë poroze të përfshirjeve të shëllirë (foto). WF Weeks dhe A. Assur, CRREL (Laboratori i Kërkimit dhe Inxhinierisë për Rajonet e Ftohta të Ushtrisë së SHBA) Raporti 269, 1969
Shllira në akullin e detit ndikon gjithashtu në nënshkrimin e radarit, i cili ndikon në matjet satelitore të parametrave si trashësia e akullit të përdorur për të vërtetuar modelet e klimës. Këto modele janë të rëndësishme sepse parashikojnë ndryshimet e ardhshme të klimës sonë dhe përdoren nga liderët dhe shkencëtarët botërorë për të krijuar strategji zbutëse.
Shumëllojshmëria e akullit paraqet një sfidë, por diversiteti midis studiuesve, mësuesve dhe studentëve krijon mjedisin perfekt për ide të reja. Në SHBA, vetëm një e katërta e diplomave të doktoraturës në matematikë dhe shkenca kompjuterike iu dhanë grave në vitin 2015, por skema të tilla si Universiteti i Utah-s ACCESS programi po ushqen matematikanet e talentuara femra duke i ndihmuar ato të hapin mundësi të tilla si mentorimi dhe kërkimi praktik. Ekspeditat në Arktik jo vetëm që u japin studentëve një përvojë të lartë, por sigurojnë që matematikanët të përfshihen në kërkime dhe zgjidhje të avancuara, së bashku me shkencëtarët dhe inxhinierët e klimës.
Kur nuk po luftojnë me stuhitë, Dr Reimer dhe Prof Golden punojnë në projekte bashkëpunuese, ndërdisiplinore dhe bashkëmentojnë studentet universitare femra si pjesë e programit ACCESS. Pas rifreskimit të komponentit të matematikës në vitin 2018 për të përfshirë ndryshimet klimatike, Prof Golden ka parë afërsisht trefishin e numrit të studentëve ACCESS të interesuar për të marrë një degë matematike ose një pozicion kërkimor se më parë.
Rebecca Hardenbrook, e cila është një nga studentet e doktoraturës së Profesor Golden, thotë: “përqendrimi në çështje të ngutshme si ndryshimi i klimës tërheq më shumë nga njerëzit që duam në matematikë, që janë të gjithë, por në veçanti, gratë, njerëzit me ngjyrë, njerëzit queer; kushdo nga një prejardhje e nënpërfaqësuar.”
Hardenbrook iu bashkua programit ACCESS përpara vitit të saj të parë si universitare, duke kaluar verën në një laborator të astrofizikës, gjë që i hapi sytë ndaj mundësisë për të bërë kërkime. “Ishte me të vërtetë ndryshimi i jetës,” thotë ajo, jo vetëm sepse vendosi të ndiqte një doktoraturë në matematikë me Prof Golden pasi studioi transportin termik përmes akullit të detit si universitare.
Rebecca Hardenbrook u mëson matematikë studentëve në Universitetin e Jutës në Salt Lake City.
Ajo tani frymëzon studentët më të rinj në skemën ACCESS si asistente mësimore, si dhe modelimin e pellgjeve të shkrirjes, të cilat janë pellgje uji në akullin e detit Arktik. Këto pellgje luajnë një rol vendimtar në përcaktimin e shkallës së shkrirjes afatgjatë të mbulesës së akullit të detit Arktik duke thithur rrezatimin diellor në vend që ta reflektojnë atë. Ndërsa rriten dhe bashkohen së bashku, ata i nënshtrohen një tranzicioni në gjeometrinë fraktal, duke krijuar në mënyrë efektive një model të pafund që mund të modelohet nga matematikanët.
Hardenbrook po ndërton një dekadë punë mbi pellgjet e shkrirjes nga Prof Golden dhe studentë dhe studiues të mëparshëm në universitet duke përshtatur modelin klasik Ising, i cili u zhvillua më shumë se një shekull më parë dhe shpjegon se si materialet mund të fitojnë ose humbasin magnetizëm, për të modeluar shkrirjen. gjeometria e pellgut. "Shpresoj ta bëj modelin për akullin e detit më të saktë fizikisht, në mënyrë që të mund të vendoset në modelet e klimës globale për të krijuar një qasje më të saktë të trajtimit të pellgjeve të shkrirjes, të cilat kanë një efekt befasues në albedon e Arktikut," shpjegon ajo.
Matematikanët e kanë zgjidhur tashmë enigmën se si të përcaktojnë gjerësinë e zonës së akullit margjinal të valëzuar, e cila shtrihet nga bërthama e brendshme e dendur e grumbullit të akullit në skajet e jashtme, ku valët mund të thyejnë akullin lundrues.
Court Strong, i cili është një shkencëtar atmosferik dhe një nga kolegët e Prof Golden në Universitetin e Utah-s, mori frymëzim nga një burim i pazakontë: korteksi cerebral i trurit të një miu. Ai kuptoi se ata mund të përdorin të njëjtën metodë matematikore për të matur gjerësinë e zonës margjinale të akullit siç bëjnë për matjen e trashësisë së trurit me gunga të brejtësit, i cili gjithashtu ka shumë ndryshime. Me ndihmën e këtij modeli të thjeshtuar, ekipi ishte në gjendje të demonstronte se zona margjinale e akullit është zgjeruar me rreth 40% ndërsa klima jonë është ngrohur.
Skema ACCESS e universitetit të Utah-s, duke përfshirë kërkimet e tij praktike, i zhyt studentët në një mjedis ndërdisiplinor ku matematika është pjesë e një tabloje më të madhe. Ai inkurajon pllenimin e kryqëzuar, ku metodat dhe idetë nga fusha në dukje të palidhura të shkencës mund të përdoren për të zgjidhur problemet kur matematika themelore është në thelb e njëjtë.
“Kur ju paraqitet një situatë e pazakontë, keni nevojë për lloje të ndryshme mendjesh për të parë qartë një problem dhe për të gjetur zgjidhje”, thotë Prof Golden.
Humbja e akullit të detit që shihet në Arktik ka ndodhur gjatë vetëm disa dekadave dhe vazhdon me një ritëm alarmues.
"Ne kemi nevojë për të gjithë trurin e mirë dhe mënyra të ndryshme të të menduarit që mund t'i arrijmë, dhe ne kemi nevojë për to shpejt," thotë ai.
Ky artikull është rishikuar për Universitetin e Utah, Fondacioni Kombëtar i Shkencës dhe Zyra e Kërkimeve Detare nga Elvis Bahati Orlendo, Fondacioni Ndërkombëtar për Shkencën, Stokholm dhe Dr Magdalena Stoeva, FIOMP, FUIPESM.
Lexoni më shumë rreth Zhbllokimit të Shkencës 
Lexoni më shumë rreth Përfshihuni në Vitin e 5-të Ndërkombëtar Polar 
Lexoni më shumë rreth Thirrjes për Oferta për të pritur Zyrën e Koordinimit Ndërkombëtar IPY-5 | afati i fundit: 6 shkurt Lexoni më shumë rreth Thirrjes për Komitetet Kombëtare IPY-5 