Tiziana Smith pense à l'eau depuis des années. La native de San Antonio a appris l'importance de préserver les ressources en eau de la ville à l'école primaire et a utilisé cette connaissance comme tremplin dans ses recherches au MIT.

« J'ai toujours été conscient de l'importance de l'eau et de la tension potentielle entre usages urbains et agriculture, " dit Smith, un étudiant diplômé de cinquième année au Département de génie civil et environnemental. "Cette idée de comprendre comment allouer une ressource limitée et comment l'utiliser efficacement est vraiment intéressante pour moi, en particulier dans le secteur agricole, qui est le plus grand utilisateur d'eau au monde."

En tant qu'étudiant de premier cycle à l'Université de Harvard, Smith a étudié les sciences de l'environnement et les politiques publiques, et fait des recherches sur la réutilisation des eaux usées dans les zones urbaines. Après obtention du diplôme, elle a travaillé comme assistante de recherche à la Banque mondiale à Hanoï, Viêt Nam, où elle a pu étudier de première main comment l'agriculture peut affecter les modes de vie. Pour Smith, la disponibilité des ressources et la recherche agricole mondiale « ont beaucoup à voir avec les moyens de subsistance et le fait de fournir aux gens un environnement sûr dans lequel vivre et d'essayer de rendre notre système alimentaire plus équitable ».

Au Vietnam, Smith s'est rendu compte qu'elle voulait acquérir une formation technique plus solide pour la préparer à étudier les problèmes de disponibilité des ressources à l'avenir. Après avoir travaillé avec la Banque mondiale pendant deux ans, Smith est retourné à Cambridge, Massachusetts, en tant qu'étudiant diplômé du programme de technologie et de politique du MIT.

Smith a travaillé avec Dennis McLaughlin, le S.M. Professeur King Bhumibol de gestion des ressources en eau, pour étudier les implications des restrictions de terres et d'eau sur la production alimentaire en Chine. Après avoir obtenu un double master en ingénierie et technologie et politique de l'environnement, elle a décidé de rester pour un doctorat.

Construire un modèle

La recherche doctorale de Smith s'appuie sur la recherche de sa maîtrise et vise à répondre à la question :combien de personnes la Chine peut-elle nourrir ? "Cette question est intéressante parce que la Chine a actuellement la plus grande population du monde, et les gens deviennent de plus en plus riches, " dit Smith. " Ainsi [la population chinoise] exige une meilleure alimentation avec plus de viande et de légumes, ce qui nécessite plus de ressources."

Smith dit que les changements dans ces régimes ont coïncidé avec des changements dans la façon dont la Chine obtient sa nourriture - passant d'une économie agricole autosuffisante à une économie dans laquelle davantage de nourriture est importée - mais les mécanismes exacts de ce changement ne sont pas clairs.

« Quelles sont les raisons pour lesquelles ils [importent plus] ? » demande Smith. "Est-ce parce qu'ils n'ont vraiment pas assez de ressources pour cultiver eux-mêmes la nourriture, ou est-ce pour des raisons économiques ou politiques ? Nous essayons de comprendre si leur système de production alimentaire est limité par leurs ressources ou non."

"Les résultats préliminaires indiquent que la production alimentaire pourrait être augmentée en Chine en modifiant les modes de culture actuels et en investissant dans les infrastructures d'irrigation, " Elle ajoute.

Smith a développé un modèle hydrologique qui simule la relation entre la disponibilité de l'eau et les rendements des cultures en Chine. « Comprendre combien d'eau les cultures absorbent et s'évaporent est assez crucial pour comprendre si [la Chine est] limitée en eau ou non, " dit-elle. Smith n'est pas le premier à travailler sur ce projet de modélisation, mais elle a apporté des contributions clés, notamment en augmentant la résolution temporelle du modèle et en tirant parti de nouvelles données mondiales et régionales, y compris les informations provenant des satellites.

Pour calibrer le modèle informatique et effectuer des simulations, Smith utilise des données satellitaires, données climatiques, et les données des pluviomètres et des pluviomètres. Accès régulier, des données fiables sont la clé du succès du modèle. En avril 2017, Smith a voyagé avec 23 autres étudiants du MIT à Washington, dans le cadre de l'Initiative de politique scientifique du MIT. Là, elle a plaidé pour le financement des satellites de surveillance de la Terre de la NASA, dont certains fournissent les données cruciales pour ses modèles.

Alors que les modèles que Smith développe dans ses recherches peuvent aider à répondre aux questions sur la véritable capacité agricole de la Chine, elle pense que l'impact de sa recherche s'étend à l'échelle mondiale.

"[Combien de nourriture peut être cultivée] est une question intéressante à poser dans de nombreuses autres parties du monde, par exemple l'Afrique subsaharienne, où la population devrait augmenter rapidement et la demande de nourriture devrait augmenter plus rapidement qu'en Chine, " Smith dit. " Savoir si et où il serait préférable de faire pousser des cultures est une question intéressante. Nous espérons que la méthodologie que nous développons pourra être utilisée n'importe où."

Soutenir les autres

Quand Smith n'est pas devant son ordinateur pour peaufiner ou exécuter ses modèles, on la trouve en train d'organiser des activités et des initiatives pour aider ses camarades étudiants diplômés à trouver des mentors et à devenir eux-mêmes des leaders.

En 2016, Smith a participé au MIT Graduate Student Leadership Institute, qui rassemble une classe d'étudiants diplômés pour participer à des discussions hebdomadaires sur les réflexions personnelles et le leadership. En 2017, Smith a de nouveau participé à l'initiative, mais cette fois en tant que membre de l'équipe de direction.

"Ce fut une excellente occasion de rencontrer des gens de tout le campus et aussi d'avoir un espace de réflexion sur ce que je veux faire de ma vie, " dit Smith. " C'est vraiment gratifiant. "

En outre, Smith est membre de l'Academy of Courageous Minority Engineers, un groupe d'étudiants diplômés qui se réunit chaque semaine pour discuter de la vie des diplômés et des défis auxquels sont confrontés les étudiants des minorités. Cette année, Smith a co-dirigé une nouvelle initiative pour inviter des professeurs de couleur à des déjeuners avec des étudiants diplômés.

Smith a également organisé une série de déjeuners pour les étudiantes diplômées et les professeurs en génie civil et environnemental. L'une de ses motivations pour organiser ces événements est qu'aucun de ses doctorants. les cours au MIT ont été enseignés par des femmes professeurs. "J'ai l'impression qu'il n'y a pas beaucoup de chances d'obtenir du mentorat, et j'espère que c'est un moyen pour [les femmes professeurs] de devenir de plus en plus accessibles, " dit Smith.

Après que Smith a soutenu sa thèse, elle espère trouver du travail dans un domaine qui utilise à la fois ses compétences technologiques et politiques.

« J'ai suivi le programme Technologie et politique parce que j'aime faire le lien entre les principaux intervenants et les scientifiques. J'espère que Je ne serai pas la personne qui fait le codage pour toujours, " Smith dit gaiement. "Je veux trouver un poste où je peux faire des analyses et interagir avec les parties prenantes, et c'est difficile de trouver l'endroit où vous pouvez faire les deux."

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l'actualité de la recherche du MIT, innovation et enseignement.