Tiziana Smith is al jaren bezig met water. De inwoner van San Antonio leerde op de lagere school hoe belangrijk het is om de watervoorraden van de stad te behouden - en heeft die kennis gebruikt als springplank voor haar onderzoek aan het MIT.

"Ik was me altijd bewust van het belang van water en de mogelijke spanning tussen stedelijk gebruik en landbouw, " zegt Smit, een vijfdejaars student aan de afdeling Civiele en Milieutechniek. "Dit idee om te begrijpen hoe een beperkte hulpbron moet worden toegewezen en hoe deze efficiënt kan worden gebruikt, is echt interessant voor mij, vooral in de landbouwsector, dat is 's werelds grootste gebruiker van water."

Als student aan de Harvard University, Smith studeerde milieuwetenschappen en openbaar beleid, en onderzocht hergebruik van afvalwater in stedelijke gebieden. Na afstuderen, werkte ze als onderzoeksassistent bij de Wereldbank in Hanoi, Vietnam, waar ze uit de eerste hand kon bestuderen hoe landbouw levenswijzen kan beïnvloeden. voor Smit, beschikbaarheid van hulpbronnen en wereldwijd landbouwonderzoek "hebben veel te maken met levensonderhoud en mensen een veilige omgeving bieden om in te leven en proberen ons voedselsysteem rechtvaardiger te maken."

Terwijl in Vietnam, Smith realiseerde zich dat ze een sterkere technische achtergrond wilde opdoen om haar voor te bereiden op het bestuderen van de toekomstige problemen met de beschikbaarheid van hulpbronnen. Na twee jaar bij de Wereldbank te hebben gewerkt, Smith keerde terug naar Cambridge, Massachusetts, als afgestudeerde student in het MIT Technology and Policy Program.

Smith werkte samen met Dennis McLaughlin, de H. M. King Bhumibol hoogleraar waterbeheer, om de implicaties van land- en waterbeperkingen op de voedselproductie in China te bestuderen. Na het behalen van een duale master in milieutechniek en technologie en beleid, ze besloot te blijven voor een Ph.D.

Een model bouwen

Smiths promotieonderzoek bouwt voort op haar masteronderzoek en heeft als doel antwoord te geven op de vraag:Hoeveel mensen kan China voeden? "Deze vraag is interessant omdat China momenteel de grootste bevolking ter wereld heeft, en mensen worden rijker en rijker, Smith zegt. "Dus [de Chinese bevolking] eist betere diëten met meer vlees en groenten, waarvoor meer middelen nodig zijn."

Smith zegt dat veranderingen in die diëten samenvielen met veranderingen in de manier waarop China zijn voedsel krijgt - van een zelfvoorzienende landbouweconomie naar een economie waarin meer voedsel wordt geïmporteerd - maar de exacte mechanismen voor deze verandering zijn onduidelijk.

"Wat zijn de redenen dat ze [meer importeren]?" vraagt ​​Smit. "Is het omdat ze echt niet genoeg middelen hebben om het voedsel zelf te verbouwen, of is het om economische of politieke redenen? We proberen te begrijpen of hun voedselproductiesysteem wordt beperkt door hun middelen of niet."

"Voorlopige resultaten geven aan dat de voedselproductie in China kan worden verhoogd door de huidige teeltpatronen te veranderen en te investeren in irrigatie-infrastructuur, " zij voegt toe.

Smith heeft een hydrologisch model ontwikkeld dat de relatie tussen waterbeschikbaarheid en gewasopbrengst in China simuleert. "Begrijpen hoeveel water de gewassen opnemen en verdampen, is vrij cruciaal om te begrijpen of [China] waterbeperkt is of niet, " zegt ze. Smith is niet de eerste die aan dit modellenproject werkt, maar ze heeft belangrijke bijdragen geleverd, inclusief het verhogen van de temporele resolutie van het model en het profiteren van nieuwe wereldwijde en regionale gegevens, inclusief informatie van satellieten.

Om het computermodel te kalibreren en simulaties uit te voeren, Smith gebruikt satellietgegevens, klimaat gegevens, en gegevens van regen- en stroommeters. Toegang tot reguliere, betrouwbare gegevens zijn de sleutel tot het succes van het model. In april 2017, Smith reisde met 23 andere MIT-studenten naar Washington, als onderdeel van het MIT Science Policy Initiative. Daar, ze pleitte voor financiering voor NASA's Earth-monitoring-satellieten, waarvan sommige de cruciale gegevens voor haar modellen leveren.

Hoewel de modellen die Smith in haar onderzoek ontwikkelt, kunnen helpen bij het beantwoorden van vragen over de werkelijke landbouwcapaciteit van China, ze gelooft dat haar onderzoeksimpact zich wereldwijd uitstrekt.

"[Hoeveel voedsel kan worden verbouwd] is een interessante vraag om te stellen in veel andere delen van de wereld, bijvoorbeeld Afrika bezuiden de Sahara, waar de bevolking naar verwachting snel zal toenemen en de vraag naar voedsel naar verwachting sneller zal toenemen dan in China, Smith zegt. "Weten of en waar het het beste is om gewassen te telen, is een interessante vraag. We hopen dat de methodiek die we ontwikkelen overal toepasbaar is."

Anderen steunen

Als Smith niet achter haar computer zit om haar modellen te verfijnen of te runnen, ze organiseert activiteiten en initiatieven om haar medestudenten te helpen mentoren te vinden en zelf leiders te worden.

in 2016, Smith nam deel aan het MIT Graduate Student Leadership Institute, die een klas van afgestudeerde studenten verzamelt om deel te nemen aan wekelijkse discussies over persoonlijke reflecties en leiderschap. in 2017, Smith nam opnieuw deel aan het initiatief, maar deze keer als lid van het leiderschapsteam.

"Het was een geweldige kans om mensen van over de hele campus te ontmoeten en ook een ruimte te hebben om na te denken over wat ik met mijn leven wil doen, "zegt Smith. "Het is echt de moeite waard geweest."

In aanvulling, Smith is lid van de Academy of Courageous Minority Engineers, een groep afgestudeerde studenten die wekelijks bijeenkomt om het leven van een afgestudeerde en de uitdagingen waarmee studenten uit minderheidsgroepen worden geconfronteerd, te bespreken. Dit jaar, Smith was mede-leider van een nieuw initiatief om de faculteit van kleur uit te nodigen voor lunchevenementen met afgestudeerde studenten.

Smith heeft op dezelfde manier een lunchreeks georganiseerd voor vrouwelijke afgestudeerde studenten en faculteiten in civiele en milieutechniek. Een van haar motivaties om deze evenementen samen te stellen, is dat geen van haar Ph.D. lessen aan het MIT zijn gegeven door vrouwelijke hoogleraren. "Ik heb het gevoel dat er niet veel kansen zijn om mentorschap te krijgen, en ik hoop dat dit een manier is waarop [vrouwenfaculteit] steeds toegankelijker kan worden, "zegt Smit.

Nadat Smith haar proefschrift verdedigt, ze hoopt werk te vinden in een veld dat zowel haar technologische als beleidsvaardigheden gebruikt.

"Ik heb het programma Technologie en Beleid gedaan omdat ik het leuk vind om een ​​brug te slaan tussen belangrijke belanghebbenden en wetenschappers. Hopelijk, Ik zal niet de persoon zijn die voor altijd codeert, " zegt Smith opgewekt. "Ik wil een functie vinden waar ik analyses kan doen en met belanghebbenden kan communiceren - en het is lastig om de plek te vinden waar je beide kunt doen."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), een populaire site met nieuws over MIT-onderzoek, innovatie en onderwijs.