los primeros exploradores europeos del nuevo mundo buscaron en vano una ruta marítima fácil entre los océanos Atlántico y Pacífico. La búsqueda de un paso del Noroeste a través del Océano Ártico se cobró muchos barcos y vidas, hasta que Roald Amundsen y su tripulación finalmente lograron cruzar esta peligrosa ruta en 1906., Una consecuencia del rápido calentamiento del Ártico reciente es que el paso del Noroeste está ahora libre de hielo (o casi) durante un período de tiempo más largo cada año, y establecer rutas de navegación en esta región ya no es un sueño imposible.
El aumento de las temperaturas y la disminución del hielo marino han impulsado cambios rápidos en el Ártico y han abierto un paso a las rutas de navegación, cruceros y buques de investigación., El ritmo de cambio en el Ártico es más rápido que en cualquier otra región de la Tierra, y es probable que este cambio tenga efectos profundos en la función y la estructura de los ecosistemas árticos, incluido el Océano Ártico. Aunque el Océano Ártico se ha convertido en un foco de investigación para muchos científicos, el relativamente inaccesible Archipiélago Ártico Canadiense, una parte importante del paso del Noroeste y una conexión principal entre los océanos Pacífico y Atlántico Norte, ha recibido menos atención.,
durante los últimos 3 años, investigadores y estudiantes de pregrado de la Universidad de Illinois en Chicago (UIC) han preparado y se han unido al proyecto del paso del Noroeste, una expedición de investigación y cultura al paso del Noroeste financiada por la Fundación Nacional de Ciencias y la Fundación Heising-Simons. Los participantes en el proyecto están tratando de entender cómo esta región está cambiando como resultado del cambio climático, con el objetivo de difundir aún más la conciencia sobre la gravedad y los efectos globales de estos cambios., El programa también busca proporcionar una experiencia de investigación integral en la que los participantes se conviertan en facilitadores de la ciencia; no importa en qué campo entren, esta experiencia informará Su investigación científica, enseñanza de ciencias o compartir ciencia con sus comunidades. Aquí presentamos el programa UIC y la experiencia educativa desde la perspectiva del estudiante participante.,
zarpando
El verano pasado, 23 estudiantes de posgrado y pregrado de instituciones que prestan servicios a minorías en los Estados Unidos, en colaboración con la Secretaría de investigación polar Sueca, participaron en una expedición sin precedentes de 3 semanas como parte de este programa. Entre este grupo se encontraban cinco estudiantes de la UIC que abordaron el buque de investigación rompehielos Sueco I / B Oden en Thule, Groenlandia. La expedición tenía la intención de seguir el camino de una expedición fallida anterior dirigida por Sir John Franklin en 1845 (Figura 1)., Para los estudiantes participantes, el viaje antes, durante y después de nuestro tiempo en el Oden ha sido largo y lleno de sorpresas, pruebas y recompensas. Este viaje nos ha enseñado resiliencia y perseverancia, y nos ha animado a reevaluar nuestras motivaciones para nuestras metas profesionales y personales.
para el contingente de la UIC de la expedición, el profesor de biología Miquel A., Gonzalez-Meler y el profesor de Ciencias Ambientales y de la Tierra Max Berkelhammer reclutaron inicialmente a 18 estudiantes de pregrado que se especializaron en ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM), Ciencias Sociales y Humanidades. La diversidad en los antecedentes académicos nos proporcionó una perspectiva holística de las experiencias de investigación científica, que abarca no solo la ciencia, sino también la economía Ártica, la antropología y la comunicación científica. Esperamos llevar estos conocimientos a futuras redes profesionales, independientemente de nuestros objetivos profesionales o trayectoria profesional no académica.,
los estudiantes de la UIC participaron en el proyecto del paso del Noroeste realizando investigaciones a bordo del crucero por el paso del Noroeste o completando pasantías de investigación remuneradas en la UIC u otras instituciones diseñadas para apoyar la expedición (por ejemplo, ayudando con esfuerzos de comunicación o proyectos de investigación afiliados)., Además, todos los participantes participaron en un programa en la UIC que incluyó el trabajo del curso en un entorno de aprendizaje activo (que enfatiza las interacciones de clase y la resolución colaborativa de problemas), investigación independiente y pasantías Financiadas por la UIC.
aunque este programa del siglo XXI no sufrió las dificultades encontradas por la expedición Franklin de 1845, en la que los 129 miembros de la tripulación abandonaron el barco y la mayoría nunca fueron encontrados, conseguir que se lanzara no estuvo exento de dificultades., Una expedición en un velero de tres mástiles planeada para el verano de 2017 tuvo que ser cancelada debido a las dificultades para hacer arreglos con la compañía propietaria del barco.
en el verano de 2018, seis estudiantes de la UIC, incluidos tres de los autores, viajaron a Kugaaruk, Nunavut, Canadá, para un segundo intento de un crucero de investigación. Desafortunadamente, después del primer día de navegación, su barco, el Akademik Ioffe, encalló después de golpear un cardumen en aguas inexploradas. Después de 26 horas varados en el mar, los estudiantes fueron rescatados y regresaron sanos y salvos a sus hogares., Después de la puesta a tierra, no estaba claro si el proyecto continuaría, y la moral estaba baja. Sin embargo, perseveramos, manteniéndonos involucrados en diversos proyectos de investigación en UIC labs.
a pesar de estos contratiempos, la mayoría de los estudiantes del reclutamiento inicial de 2017, con algunos nuevos reclutas para reemplazar a los que se habían graduado, todavía estaban a bordo del proyecto cuando los esfuerzos dieron sus frutos en 2019. Finalmente, zarpamos con éxito y pudimos comenzar a trabajar en las actividades de investigación que habíamos preparado durante los últimos 3 años.,
muestreo del aire y el mar
los estudiantes de la UIC a bordo de la exitosa expedición 2019 tuvieron dos objetivos principales. En primer lugar, queríamos documentar el intercambio de gases de efecto invernadero entre el océano y la atmósfera y evaluar cómo el cambio climático Ártico está afectando los flujos de carbono entre estos dos reservorios., Lo hicimos recopilando datos sobre la composición isotópica de los gases de efecto invernadero en la atmósfera y la materia orgánica en la columna de agua. En segundo lugar, queríamos evaluar la salinidad y la información isotópica del agua para determinar cómo los procesos terrestres y la influencia de los insumos de agua dulce están afectando las propiedades de los ecosistemas marinos.
realizamos estas actividades en colaboración con la Universidad de Rhode Island (URI), el Instituto Noruego de Investigación del agua (NIVA) y la Universidad de Estocolmo., Científicos de URI estaban a bordo del crucero, y planeamos compartir nuestros datos con colaboradores de NIVA y Estocolmo que proporcionaron fondos y equipos.
para lograr nuestros objetivos, aprendimos una variedad de técnicas de muestreo, incluyendo muestreo de rosetas de conductividad, temperatura y densidad (CTD); mediciones continuas de gases de efecto invernadero atmosféricos (dióxido de carbono y metano) (tomadas continuamente mientras el barco se movía); extracción de muestras de hielo marino; muestreo de Cubetas; y muestreo de precipitación.,
estamos evaluando las composiciones elementales e isotópicas de nuestras muestras de agua y aire para interpretar las contribuciones químicas de la criosfera, la tierra y las exportaciones de agua dulce al océano Ártico y las interacciones entre ellas. Nuestras observaciones pueden proporcionar una valiosa referencia de la fuente de carbono, fregadero, y los datos de inventario con el que validar el flujo de carbono de las mediciones de monitoreo de torres en la tierra y a partir de datos de teledetección, que se han utilizado para controlar el cambio de medio ambiente del Ártico.,
El Factor Humano
también participamos en actividades de divulgación y visitas a sitios arqueológicos y comunidades Inuit. Los estudiantes visitaron la isla Beechey, donde se encuentran las tumbas de cuatro de la tripulación de la expedición Franklin de 1845. También estudiamos la historia de la investigación ártica en esta región con la ayuda del historiador Hester Blum y el periodista ambiental Ed Struzik, que también estaban a bordo del crucero.,
una de las actividades más impresionantes durante la expedición fue nuestra visita a Pond Inlet, Nunavut, donde nos reunimos con miembros de la comunidad Inuit y aprendimos sobre sus conocimientos ancestrales de los hábitats árticos. También nos reunimos con estudiantes locales que son miembros de Ikaarvik, un programa que trabaja con jóvenes del Ártico para crear un puente entre la investigación científica y sus comunidades.
estas interacciones con estudiantes de diferentes orígenes fomentaron conexiones interdisciplinarias e internacionales que han ampliado las redes científicas de todos los estudiantes y mejorado nuestra investigación científica a través de la incorporación de conocimientos ancestrales Inuit. Estas interacciones también inspiraron a los estudiantes del proyecto del paso del Noroeste a perseguir la ciencia que llega e incorpora a las personas de comunidades subrepresentadas de todo el mundo que se ven afectadas por el cambio climático., Dos de nosotros somos ahora estudiantes de pre-med que estudian las formas en que el cambio climático afecta la salud humana, especialmente en países remotos y en desarrollo.
otras actividades de divulgación incluyeron transmisiones en vivo que los estudiantes produjeron con la ayuda del centro del espacio interior. Compartimos nuestras experiencias, dentro y fuera del barco, en tiempo real a través de publicaciones diarias en el blog, transmisiones en vivo en Facebook (Ver video a continuación) y transmisiones programadas a museos en los Estados Unidos., Estas actividades permitieron a los estudiantes participantes mostrar sus perspectivas únicas sobre cómo se ve la investigación científica, aumentar el impacto de nuestra investigación y difundir la conciencia sobre el cambiante Ártico.
volver a casa y trabajar duro
después de regresar a casa después de la expedición de investigación del verano pasado, continuamos nuestra participación con el proyecto del paso del Noroeste en nuestras instituciones., Los estudiantes de la UIC están trabajando actualmente con el laboratorio de isótopos estables del profesor González-Meler y el laboratorio de atmósfera, clima y Ecosistemas del profesor Berkelhammer para analizar datos y ver qué podemos aprender de esta región de difícil acceso pero vital.
Los estudiantes también presentaron los resultados de la investigación en reuniones y conferencias científicas nacionales, incluyendo el reciente Ocean Sciences Meeting 2020, copatrocinado por AGU, la Asociación para las Ciencias de Limnología y Oceanografía, y la oceanografía Society, donde los estudiantes de UIC hicieron dos presentaciones de pósters., Para algunos de nosotros, fue nuestra primera experiencia de conferencia científica; estábamos entusiasmados de establecer contactos con otros científicos oceánicos, y obtuvimos comentarios valiosos sobre nuestras presentaciones de investigación.
El Proyecto del paso del Noroeste ha proporcionado una experiencia de aprendizaje crítica e inspiradora para nosotros como científicos y ciudadanos de carrera temprana al proporcionar un fondo educativo y una amplia experiencia de investigación de campo, y permitió conexiones internacionales que no habríamos hecho de otra manera., Estas experiencias enriquecerán nuestras vidas a medida que comenzamos carreras en medicina y Salud, Ciencia, Educación y otros campos, y nos han dejado a todos con una mayor apreciación por la ciencia y la cultura ártica. Esperamos que nuestra experiencia positiva en esta expedición inspire a otros a organizar nuevos y ambiciosos proyectos de investigación que integren la investigación, la educación y el compromiso público y brinden salidas únicas para compartir estas experiencias con la sociedad.
