Unaweza kutarajia hadithi kama hiyo ya kuuma misumari kutoka kwa mgunduzi, lakini Dk Reimer ni mtaalamu wa hisabati na mhadhiri katika Chuo Kikuu cha Utah, na vile vile kuwa sehemu ya jumuiya ambayo imebadilishana madarasa ya starehe kwa baadhi ya nyika zisizo na ukarimu zaidi duniani. , kwa nia ya kutumia nambari kuelewa ongezeko la joto duniani.
Matukio yao yanawawezesha kuona moja kwa moja michakato inayoendesha mabadiliko katika maeneo ya nchi kavu na kuthibitisha nadharia zao za hisabati za barafu ya baharini na jukumu lake kama sehemu muhimu katika mfumo wa hali ya hewa wa Dunia.
Unene na kiwango cha barafu ya bahari katika Arctic imepungua haraka tangu vipimo vya satelaiti vilipochukuliwa kwa mara ya kwanza 1979.
Barafu ya bahari ni jokofu la Dunia, inayoakisi mwanga wa jua kurudi angani. Uwepo wake wa kudumu ni muhimu kwa siku zijazo za sayari yetu kwa sababu, barafu inavyozidi kuyeyuka, maji mengi meusi yanafichuliwa ambayo huchukua mwanga zaidi wa jua. Maji haya yanayopashwa na jua huyeyusha barafu zaidi katika mzunguko wa kujiimarisha unaoitwa ice albedo maoni.
Ingawa kupungua kwa barafu baharini labda ni mojawapo ya mabadiliko makubwa yanayoonekana zaidi yanayounganishwa na ongezeko la joto la sayari kwenye uso wa Dunia, kuchambua, kuigwa na kutabiri tabia yake na mwitikio wa mfumo wa polar unaoungwa mkono ni mgumu sana, lakini wanahisabati wanaweza kusaidia.
Kenneth Golden, profesa mashuhuri wa hisabati na profesa msaidizi wa uhandisi wa matibabu katika Chuo Kikuu cha Utah, ameunda programu ya kipekee ya barafu ya bahari kwa zaidi ya miaka 30. Mchanganyiko wake wa utafiti wa hisabati, modeli ya hali ya hewa na safari za kusisimua za uwanjani, umevutia wanafunzi na watafiti wa baada ya udaktari, pamoja na Dk Reimer, ambao wamejikita katika kutumia aina hii ya sayansi kusaidia kukabiliana na changamoto kubwa za hali ya hewa inayobadilika haraka.
Dk Reimer amesoma jinsi dubu wa polar na sili hujibu mabadiliko katika mazingira yao yaliyogandishwa. Ingawa alitumia mifano ya hisabati kuelewa mwingiliano kati ya viumbe hawa na makazi yao, pia alichukua vipimo na sampuli kutoka kwa dubu katika Aktiki, jambo ambalo hakuwahi kutarajia kufanya kama mwanahisabati. “Hawalali kabisa wakiwa wametulia; wao ni wakorofi,” aeleza. "Mmoja wao alinishtua kwa sababu ilionekana kuwa inaweza kuamka wakati fulani."
Dk Reimer anachukua vipimo kutoka kwa dubu aliyetulia katika Aktiki.
Makazi yao yanayopungua yanamaanisha kuwa dubu wanatembea kwenye barafu nyembamba, lakini inatumainiwa kwamba tafiti kama za Dk Reimer zitasaidia wataalam kuelewa jinsi ya kuwalinda wanyama wanaokula wenzao wakubwa.
Hata hivyo, ni ulimwengu wa hadubini wa bakteria na mwani ambao huishi kwenye mifuko ya maji yenye chumvi ndani ya barafu ya baharini ambao sasa unamsisimua. Jumuiya hii ya kibiolojia na makazi yake huathiriwa na mabadiliko ya joto, chumvi na mwanga, na hivyo kufanya kuwa vigumu kuiga kwa usahihi. Katika kazi yake ya sasa, Dk Reimer huunda mifano ili kuelewa jinsi mambo haya yanavyoingiliana ili kuamua shughuli za kibaolojia ndani ya barafu. "Kuelewa jinsi michakato kwenye mizani hii ndogo inavyochangia katika mifumo ya kiwango kikubwa ni muhimu kwa kuiga athari za hali ya hewa ya joto kwenye ikolojia ya bahari ya polar," anaelezea.
Ni changamoto ya kuelewa jinsi muundo wa hadubini wa barafu ya bahari huathiri tabia ya upanuzi mkubwa wa barafu inayomvutia Prof Golden. Ametembelea maeneo ya dunia ya dunia mara 18, akikabiliana na pepo za magharibi zinazojulikana kama "Roaring Forties" kufika Antaktika kwa meli na kuepuka chupuchupu kutumbukia kwenye maji yenye barafu wakati akipima barafu baharini. "Wakati mmoja nilitembelewa na nyangumi mkubwa wa umbali wa futi nane, ambaye angeweza kuvunja mkia mwembamba niliokuwa nao kwa kugeuza mkia wake," asema.
Prof Golden anachunguza muundo mdogo wa barafu ya bahari ili kukokotoa jinsi maji yanavyoweza kutiririka kwa urahisi ndani yake. “Bahari ya barafu ina chumvi. Ina muundo mdogo wa vinyweleo vya brine ambayo ni tofauti sana na barafu ya maji baridi, "anasema.
Prof Golden ameongoza timu za taaluma mbalimbali kutabiri halijoto muhimu ambapo mijumuisho ya brine huunganishwa ili umajimaji uweze kutiririka kupitia barafu ya bahari, na kuunda mbinu ya kwanza ya X-ray ya tomografia ya kuchanganua jinsi jiometri ya mjumuisho hubadilika kulingana na halijoto. "Kuelewa jinsi maji ya bahari yanavyozunguka kwenye barafu ya bahari ni mojawapo ya funguo za kutafsiri jinsi mabadiliko ya hali ya hewa yatatokea katika mazingira ya bahari ya polar," anaelezea.
Kugundua "swichi hii ya kuzima" kumesaidia wanasayansi kuelewa vyema michakato kama vile jinsi virutubishi vinavyolisha jamii za mwani zinazoishi katika mjumuisho wa brine hujazwa tena.
Masomo ya Profesa Golden yanaonyesha jinsi maji yanaweza kutiririka kwa urahisi kupitia barafu ya bahari, ambayo ina muundo wa porous wa inclusions za brine (pichani). Wiki za WF na A. Assur, CRREL (Maabara ya Utafiti na Uhandisi ya Mikoa ya Jeshi la Marekani) Ripoti 269, 1969
Maji katika barafu ya bahari pia huathiri saini yake ya rada, ambayo huathiri vipimo vya satelaiti vya vigezo kama unene wa barafu inayotumiwa kuthibitisha miundo ya hali ya hewa. Mitindo hii ni muhimu kwa sababu inatabiri mabadiliko ya baadaye ya hali ya hewa yetu na hutumiwa na viongozi wa dunia na wanasayansi kuja na mikakati ya kukabiliana na hali hiyo.
Aina mbalimbali za barafu huleta changamoto, lakini utofauti kati ya watafiti, walimu na wanafunzi hutengeneza mazingira bora kwa mawazo mapya. Huko Merika, robo moja tu ya digrii za udaktari katika hisabati na sayansi ya kompyuta zilitunukiwa wanawake mnamo 2015, lakini miradi kama vile Chuo Kikuu cha Utah. ACCESS programu inakuza wanahisabati wa kike wenye vipaji kwa kuwasaidia kufungua fursa kama vile ushauri na utafiti wa vitendo. Misafara ya kuelekea Aktiki haiwapi tu wanafunzi uzoefu wa hali ya juu, lakini hakikisha wanahisabati wanahusika katika utafiti na ufumbuzi wa hali ya juu, pamoja na wanasayansi na wahandisi wa hali ya hewa.
Wasipopambana na vimbunga vya theluji, Dkt Reimer na Prof Golden wanafanya kazi katika miradi shirikishi, inayojumuisha taaluma mbalimbali na washauri wenza wa wanafunzi wa kike wa shahada ya kwanza kama sehemu ya mpango wa ACCESS. Baada ya kuonyesha upya sehemu ya hisabati mwaka wa 2018 ili kujumuisha mabadiliko ya hali ya hewa, Prof Golden ameona takribani mara tatu ya idadi ya wanafunzi wa ACCESS wanaotaka kuchukua masomo ya hesabu au masomo ya utafiti kuliko hapo awali.
Rebecca Hardenbrook, ambaye ni mmoja wa wanafunzi wa PhD wa Profesa Golden, anasema: "kuzingatia masuala muhimu kama vile mabadiliko ya hali ya hewa huvutia zaidi watu tunaowataka katika hisabati, ambao ni kila mtu, lakini hasa, wanawake, watu wa rangi, watu wa hali ya juu; mtu yeyote kutoka malezi ambayo hayawakilishwi sana.”
Hardenbrook alijiunga na programu ya ACCESS kabla ya mwaka wake wa kwanza kama mwanafunzi wa shahada ya kwanza, akitumia majira ya joto katika maabara ya unajimu, ambayo ilifungua macho yake kwa uwezekano wa kufanya utafiti. "Kwa kweli maisha yalikuwa yakibadilika," asema, si haba kwa sababu aliamua zaidi kufuata PhD katika hisabati na Prof Golden baada ya kusomea usafiri wa joto kupitia barafu baharini kama mwanafunzi wa shahada ya kwanza.
Rebecca Hardenbrook anafundisha hesabu kwa wanafunzi katika Chuo Kikuu cha Utah huko Salt Lake City.
Sasa anawatia moyo wanafunzi wachanga kwenye mpango wa ACCESS kama msaidizi wa kufundisha, na vile vile kuunda mabwawa ya kuyeyuka, ambayo ni madimbwi ya maji kwenye barafu ya bahari ya Arctic. Mabwawa haya yana jukumu kubwa katika kubainisha viwango vya kuyeyuka kwa muda mrefu vya barafu ya bahari ya Aktiki kwa kufyonza mionzi ya jua badala ya kuiakisi. Wanapokua na kujiunga pamoja, wanapitia mabadiliko katika jiometri iliyovunjika, na kuunda kwa ufanisi muundo usio na kikomo ambao unaweza kuigwa na wanahisabati.
Hardenbrook inaendeleza mwongo mmoja wa kazi ya Prof Golden na wanafunzi na watafiti wa awali katika chuo kikuu kwa muongo mmoja wa kazi ya kutengeneza mabwawa ya kuyeyuka kwa kubadilisha mtindo wa zamani wa Ising, ambao ulitengenezwa zaidi ya karne moja iliyopita na kueleza jinsi nyenzo zinavyoweza kupata au kupoteza sumaku, ili kuyeyuka. jiometri ya bwawa. "Natumai kufanya kielelezo cha barafu ya bahari kuwa sahihi zaidi kimwili ili iweze kuwekwa katika mifano ya hali ya hewa ya kimataifa ili kuunda mbinu sahihi zaidi ya kushughulikia mabwawa ya kuyeyuka, ambayo yana athari ya kushangaza kwa albedo ya Arctic," anaelezea.
Wataalamu wa hisabati tayari wametatua kitendawili cha jinsi ya kufafanua upana wa eneo la barafu la bahari isiyo na kikomo, ambayo inaenea kutoka kwenye msingi mnene wa ndani wa pakiti ya barafu hadi kwenye pindo za nje, ambapo mawimbi yanaweza kuvunja barafu inayoelea.
Court Strong, ambaye ni mwanasayansi wa angahewa na mmoja wa wafanyakazi wenzake Prof Golden katika Chuo Kikuu cha Utah, alichochewa na chanzo kisicho cha kawaida: gamba la ubongo la ubongo wa panya. Aligundua kuwa wangeweza kutumia mbinu ile ile ya hisabati kupima upana wa eneo la barafu kando kama wanavyofanya kupima unene wa ubongo wenye matuta wa panya, ambao pia una tofauti nyingi. Kwa usaidizi wa mtindo huu uliorahisishwa, timu iliweza kuonyesha kwamba eneo la barafu la kando limeongezeka kwa karibu 40% kwa kuwa hali ya hewa yetu inaongezeka joto.
Mpango wa ACCESS wa chuo kikuu cha Utah, ikijumuisha utafiti wake wa vitendo, huwazamisha wanafunzi katika mazingira ya taaluma mbalimbali ambapo hesabu ni sehemu ya picha kubwa. Inahimiza uchavushaji mtambuka, ambapo mbinu na mawazo kutoka kwa maeneo yanayoonekana kuwa hayahusiani ya sayansi yanaweza kutumika kutatua matatizo wakati hisabati msingi ni sawa.
"Unapoonyeshwa hali isiyo ya kawaida, unahitaji aina tofauti za akili kutazama tatizo kwa uwazi na kupata suluhu," anasema Prof Golden.
Kupotea kwa barafu ya baharini inayoonekana katika Aktiki kumetokea kwa miongo michache tu na inaendelea kwa kasi ya kutisha.
"Tunahitaji akili zote nzuri na njia tofauti za kufikiria ambazo tunaweza kupata, na tunazihitaji haraka," anasema.
Makala haya yamepitiwa upya kwa Chuo Kikuu cha Utah, Wakfu wa Kitaifa wa Sayansi na Ofisi ya Utafiti wa Wanamaji na Elvis Bahati Orlendo, Wakfu wa Kimataifa wa Sayansi, Stockholm na Dk Magdalena Stoeva, FIOMP, FIUPESM.
Soma zaidi kuhusu Jihusishe katika Mwaka wa 5 wa Kimataifa wa Polar 
Soma zaidi kuhusu Wito wa Zabuni ili kukaribisha Ofisi ya Kimataifa ya Uratibu ya IPY-5 | tarehe ya mwisho: 6 Februari 
Soma zaidi kuhusu Wito kwa Kamati za Kitaifa za IPY-5 
