Les premiers explorateurs européens du Nouveau Monde cherchèrent en vain une voie maritime facile entre les océans Atlantique et Pacifique. La recherche d’un Passage du Nord-Ouest à travers l’océan Arctique a coûté la vie à de nombreux navires, jusqu’à ce que Roald Amundsen et son équipage réussissent finalement à traverser cette route dangereuse en 1906., Une conséquence du récent réchauffement rapide de l’Arctique est que le Passage du Nord-ouest est maintenant libre de glace (ou presque) pour une plus longue période de temps chaque année, et l’établissement de routes maritimes dans cette région n’est plus un rêve.
la hausse des températures et le déclin de la glace de mer ont entraîné des changements rapides dans l’arctique et ouvert un passage aux routes maritimes, aux navires de croisière et aux navires de recherche., Le taux de changement dans l’Arctique est plus rapide que dans n’importe quelle autre région de la planète, et ce changement est susceptible d’avoir des effets profonds sur la fonction et la structure des écosystèmes arctiques, y compris dans l’océan Arctique. Bien que l’océan Arctique soit devenu un centre de recherche pour de nombreux scientifiques, l’archipel arctique canadien relativement inaccessible, une partie importante du Passage du Nord-Ouest et un lien principal entre les océans Pacifique et Atlantique Nord, a reçu moins d’attention.,
au cours des 3 dernières années, des chercheurs et des étudiants de premier cycle de L’Université de L’Illinois à Chicago (UIC) ont préparé et rejoint le projet du passage du Nord-Ouest, une expédition de recherche et culturelle dans le Passage du Nord-Ouest financée par la National Science Foundation et la Fondation Heising-Simons. Les Participants au projet cherchent à comprendre comment cette région évolue en raison du changement climatique, dans le but de sensibiliser davantage à la gravité et aux effets mondiaux de ces changements., Le programme vise également à offrir une expérience de recherche complète dans laquelle les participants deviennent des facilitateurs de la science—peu importe le domaine dans lequel ils entrent, cette expérience informera leur recherche scientifique, leur enseignement des sciences ou leur partage de la science avec leurs communautés. Nous présentons ici le programme UIC et l’expérience éducative du point de vue des étudiants participants.,
mise à voile
L’été dernier, 23 étudiants des cycles supérieurs et de premier cycle d’institutions au service des minorités à travers les États-Unis, en collaboration avec le Secrétariat suédois de la recherche polaire, ont participé à une expédition sans précédent de 3 semaines dans le cadre de ce programme. Parmi ce groupe se trouvaient cinq étudiants de l’UIC qui sont montés à bord du Brise-glace suédois I/B Oden à Thulé, au Groenland. L’expédition avait l’intention de suivre le chemin d’une précédente expédition ratée menée par Sir John Franklin en 1845 (Figure 1)., Pour les étudiants participants, le voyage avant, pendant et après notre séjour sur L’Oden a été long et plein de surprises, d’épreuves et de récompenses. Ce voyage nous a appris la résilience et la persévérance, et il nous a encouragés à réévaluer nos motivations pour notre carrière et nos objectifs personnels.
pour le contingent UIC de l’expédition, professeur de biologie Miquel A., Gonzalez-Meler et le professeur de Sciences de la Terre et de l’environnement Max Berkelhammer ont initialement recruté 18 étudiants de premier cycle se spécialisant dans les sciences, la technologie, l’ingénierie et les mathématiques (STIM), les sciences sociales et les sciences humaines. La diversité des milieux universitaires nous a fourni une perspective holistique des expériences de recherche scientifique, couvrant non seulement la science, mais aussi l’économie Arctique, l’anthropologie et la communication scientifique. Nous sommes impatients de porter ces connaissances dans les futurs réseaux professionnels, quels que soient nos objectifs professionnels ou notre parcours professionnel non académique.,
Les étudiants de L’UIC ont participé au projet du passage du Nord-Ouest soit en effectuant des recherches à bord de la croisière à travers le Passage du Nord-Ouest, soit en effectuant des stages de recherche rémunérés à L’UIC ou dans d’autres institutions conçues pour soutenir l’expédition (p. ex., en aidant aux efforts de communication ou aux projets de recherche affiliés)., De plus, tous les participants ont participé à un programme à L’UIC qui comprenait des cours dans un cadre d’apprentissage actif (qui met l’accent sur les interactions en classe et la résolution collaborative de problèmes), de la recherche indépendante et des stages financés par L’UIC.
bien que ce programme du 21e siècle n’ait pas souffert des difficultés rencontrées par L’expédition Franklin de 1845, au cours de laquelle les 129 membres d’équipage ont abandonné le navire et la plupart n’ont jamais été retrouvés, son lancement n’a pas été sans difficultés., Une expédition sur un voilier à trois mâts prévue pour l’été 2017 a dû être annulée en raison de difficultés à prendre des dispositions avec la société propriétaire du navire.
à l’été 2018, six étudiants de L’UIC, dont trois des auteurs, se sont rendus à Kugaaruk, au Nunavut, au Canada, pour une deuxième tentative de croisière de recherche. Malheureusement, après la première journée de navigation, leur navire, L’Akademik Ioffe, s’est échoué après avoir heurté un haut-fond dans des eaux inexplorées. Après 26 heures échouées en mer, les étudiants ont été secourus et ramenés sains et saufs chez eux., Après la mise à la terre, il n’était pas clair si le projet se poursuivrait et le moral était bas. Cependant, nous avons persévéré, restant impliqués dans divers projets de recherche dans les laboratoires de L’UIC.
malgré ces revers, la plupart des étudiants du recrutement initial de 2017, avec quelques nouvelles recrues pour remplacer ceux qui avaient obtenu leur diplôme, étaient toujours à bord du projet lorsque les efforts ont porté leurs fruits en 2019. Enfin, nous avons mis les voiles avec succès et avons pu commencer à travailler sur les activités de recherche pour lesquelles nous nous étions préparés au cours des 3 dernières années.,
échantillonnage de L’Air et de la mer
Les étudiants de L’UIC à bord de l’expédition réussie 2019 avaient deux objectifs principaux. Premièrement, nous voulions documenter les échanges de gaz à effet de serre entre l’océan et l’atmosphère et évaluer comment le changement climatique Arctique affecte les flux de carbone entre ces deux réservoirs., Pour ce faire, nous avons recueilli des données sur les compositions isotopiques des gaz à effet de serre dans l’atmosphère et de la matière organique dans la colonne d’eau. Deuxièmement, nous voulions évaluer la salinité et l’information isotopique de l’eau pour déterminer comment les processus terrestres et l’influence des apports d’eau douce affectent les propriétés des écosystèmes marins.
Nous avons mené ces activités en collaboration avec L’Université de Rhode Island (URI), l’Institut norvégien de recherche sur l’eau (NIVA) et L’Université de Stockholm., Des scientifiques D’URI étaient à bord de la croisière, et nous prévoyons de partager nos données avec des collaborateurs de NIVA et de Stockholm qui ont fourni des fonds et de l’équipement.
pour atteindre nos objectifs, nous avons appris une variété de techniques d’échantillonnage, y compris l’échantillonnage en rosette de conductivité, température et densité (CTD); mesures continues en cours des gaz à effet de serre atmosphériques (dioxyde de carbone et méthane) (prises en continu pendant que le navire se déplaçait); carottage de la glace,
Nous évaluons les compositions élémentaires et isotopiques de nos échantillons d’eau et d’air afin d’interpréter les contributions chimiques des exportations de la cryosphère, de la terre et de l’eau douce dans l’océan Arctique et les interactions entre elles. Nos observations sont susceptibles de fournir une base de référence précieuse de données sur les sources, les puits et les inventaires de carbone pour valider les mesures du flux de carbone à partir des tours de surveillance terrestres et des données de télédétection, qui ont été utilisées pour surveiller l’évolution de l’environnement arctique.,
Le Facteur Humain
Nous avons également participé à des activités de sensibilisation et des visites de sites archéologiques et les communautés Inuites. Les élèves ont visité L’Île Beechey, où se trouvent les tombes de quatre membres de L’équipage de L’expédition Franklin de 1845. Nous avons également étudié l’histoire de la recherche arctique dans cette région avec l’aide de L’historien Hester Blum et du journaliste environnemental Ed Struzik, qui étaient également à bord de la croisière.,
l’une des activités les plus impressionnantes de l’expédition a été notre visite à Pond Inlet, au Nunavut, où nous avons rencontré des membres de la communauté inuite et appris leurs connaissances ancestrales des habitats arctiques. Nous avons également rencontré des étudiants locaux qui sont membres D’Ikaarvik, un programme qui travaille avec les jeunes de l’Arctique pour créer un pont entre la recherche scientifique et leurs communautés.
ces interactions avec des étudiants de différents horizons ont favorisé des liens interdisciplinaires et internationaux qui ont élargi les réseaux scientifiques de tous les étudiants et amélioré notre recherche scientifique grâce à l’incorporation des connaissances ancestrales inuites. Ces interactions ont également incité les étudiants du projet passage du Nord-Ouest à poursuivre des recherches scientifiques qui touchent et intègrent des personnes des communautés sous-représentées du monde entier touchées par le changement climatique., Deux d’entre nous sont maintenant des étudiants premed qui étudient la façon dont le changement climatique affecte la santé humaine, en particulier dans les pays éloignés et en développement.
D’autres activités de sensibilisation comprenaient des émissions en direct que les étudiants ont produites avec l’aide de L’Inner Space Center. Nous avons partagé nos expériences, à bord et à l’extérieur du navire, en temps réel à travers des articles de blog quotidiens, des émissions en direct sur Facebook (Voir la vidéo ci-dessous) et des émissions programmées dans des musées aux États-Unis., Ces activités ont permis aux étudiants participants de montrer leurs points de vue uniques sur ce à quoi ressemble la recherche scientifique, de renforcer l’impact de nos recherches et de sensibiliser le public à l’évolution de l’Arctique.
retour à la maison et travail acharné
Après notre retour à la maison à la suite de l’expédition de recherche l’été dernier, nous avons poursuivi notre participation au projet du passage du Nord-Ouest dans nos établissements., Les étudiants de L’UIC travaillent actuellement avec le Laboratoire des isotopes stables du professeur Gonzalez-Meler et le Laboratoire de L’atmosphère, du climat et des écosystèmes du professeur Berkelhammer pour analyser les données et voir ce que nous pouvons apprendre de cette région difficile d’accès mais vitale.
Les étudiants ont également présenté les résultats de la recherche lors de réunions et de conférences scientifiques nationales, y compris la récente Ocean Sciences Meeting 2020, coparrainée par AGU, L’Association pour les Sciences de la limnologie et de L’océanographie, et L’Oceanography Society, où les étudiants de L’UIC ont fait deux présentations par affiches., Pour certains d’entre nous, il s’agissait de notre première expérience de conférence scientifique; nous étions ravis de réseauter avec d’autres océanologues, et nous avons reçu de précieux commentaires sur nos présentations de recherche.
le projet du passage du Nord-Ouest a fourni une expérience d’apprentissage critique et inspirante pour nous, scientifiques et citoyens en début de carrière, en nous offrant une formation et une vaste expérience de recherche sur le terrain, et il a permis des liens internationaux que nous n’aurions pas établis autrement., Ces expériences enrichiront nos vies alors que nous entamons des carrières dans la médecine et la santé, les sciences, l’éducation et d’autres domaines, et elles nous ont tous laissé une plus grande appréciation pour la science et la culture de l’Arctique. Nous espérons que notre expérience positive dans cette expédition inspirera d’autres à organiser de nouveaux projets de recherche ambitieux qui intègrent la recherche, l’éducation et l’engagement du public et fournissent des débouchés uniques pour partager ces expériences avec la société.
