Julia Kagiliery, encore étudiante au secondaire, présente un curriculum vitæ impressionnant : elle peut déjà se vanter d’avoir été publiée à titre d’auteure scientifique! En effet, elle est l’une des plus jeunes auteures à avoir vu un de ses articles être publié dans la prestigieuse revue International Journal of Coal Geology, et elle mène de véritables recherches scientifiques audacieuses. Nous l’avons rencontrée pour en savoir plus sur ses recherches qui l’ont menée de chez elle, en Floride, jusqu’aux mines de charbon du Dakota du Nord.
Elle a entamé le récit de son histoire comme suit : « Il y a environ un an et demi, j’ai suivi un atelier d’études libre portant sur la recherche scientifique à mon école secondaire à Jacksonville, en Floride. Nous devions choisir un sujet d’étude général, effectuer une analyse documentaire, puis concevoir un projet scientifique et mener notre propre expérience à présenter lors d’expositions scientifiques locales. »
Julia a choisi de se pencher sur la phytoremédiation, c’est-à-dire l’utilisation de plantes pour la destruction des contaminants dans les sols pollués par de l’huile à moteur. Elle a entrepris ses recherches en menant une expérience « maison ». « L’idée était de reproduire les effets du déversement d’hydrocarbures causé par l’explosion de la plateforme pétrolière Deepwater Horizon. Pour ce faire, j’ai construit dans mon arrière-cour une serre en plastique dans laquelle j’ai planté 50 plantes côtières typiques des plages du sud-est. Je les ai arrosées avec de l’eau additionnée de pétrole pour vérifier si cela faisait une différence dans le sol contenant les plantes. J’ai fait ces tests sur des plantes matures pour mesurer l’effet sur leur croissance. Les essences à croissance rapide sont connues pour leur capacité d’absorption du plomb; partant de ce fait, j’ai utilisé ces plantes pour extraire les toxines du sol. »
Prise de contact avec un collaborateur partageant la même vision
Pendant qu’elle effectuait son analyse documentaire, Julia a découvert quelques auteurs qui avaient écrit sur le sujet. Elle les a contactés par courriel, mais n’a reçu que des réponses sommaires. Puis, elle a lu l’étude du Dr David Weindorf sur l’analyse des sols contaminés par le pétrole brut à la suite du déversement de Deepwater Horizon. Le Dr Weindorf est vice-président associé du bureau de recherche et d’innovation de l’Université Texas Tech, et professeur et titulaire de la chaire de recherche en pédologie BL Allen au sein du département des sciences des plantes et des sols de la même université. Il dirige des recherches industrielles qui sont réalisées au moyen de la technologie de spectroscopie de fluorescence X (XRF) et de la technologie de spectroscopie dans le proche infrarouge VIS-NIR. Ces recherches visent la quantification et l’analyse des sols. Il était enthousiaste de communiquer avec Julia et de répondre à ses questions sur l’élaboration d’un projet d’étude.
Voici ce qu’il avait à dire au sujet de sa collaboration avec Julia : « En tant que scientifique en sciences des sols, je suis heureux de constater au fil des ans la présence croissante de femmes talentueuses au sein de la profession. J’ai eu la chance d’interagir avec des étudiantes exceptionnelles qui suivaient mon programme. Non seulement elles ont réalisé des recherches exceptionnelles, mais elles ont aussi agi comme leaders pour promouvoir la présence d’un plus grand nombre de femmes dans les domaines des sciences, des technologies, de l’ingénierie et des mathématiques (STIM). À titre de professeur, on espère toujours rencontrer des étudiants et des étudiantes qui cultivent une véritable curiosité scientifique et une volonté d’approfondir leurs hypothèses. Ces personnes ne poursuivent pas ces recherches dans l’unique but d’obtenir une note en classe ou parce qu’on les a sommés de s’exécuter : ils ont plutôt un véritable désir de trouver des réponses aux questions les plus essentielles de la vie. Julia Kagiliery fait partie de ces gens qui font preuve de curiosité intellectuelle. »
Cette collaboration entre le Dr Weindorf et Julia a amené la jeune fille à se rendre à l’Université Texas Tech pour travailler à l’aide d’un spectroradiomètre opérant dans le visible et l’infrarouge. Même si son projet était déjà bien amorcé, cette expérience scientifique réalisée dans son arrière-cour lui a permis de participer à différentes foires scientifiques régionales et nationales.
L’aventure se poursuit : un arrêt dans les mines de charbon du Dakota du Nord
Sa vive curiosité pour la science a incité Julia à discuter avec le Dr Weindorf de la façon dont ils pourraient poursuivre leur collaboration pour ce projet. Ensemble, ils ont échangé des idées sur la façon d’utiliser la technologie de fluorescence X portable (pXRF) et la technologie VIS-NIR pour d’autres applications possibles de quantification et d’analyse. Ces technologies n’avaient jamais été essayées auparavant pour l’analyse de sols contenant du charbon. Mais cela semblait la suite logique pour l’étude des sols.
Pendant que le Dr Weindorf communiquait avec ses connaissances dans le milieu, Julia commençait une analyse documentaire en vue de leur prochaine expérience. Six mois plus tard, ils se retrouvaient dans une mine du Dakota du Nord.
Julia et le Dr Weindorf ont effectué un échantillonnage sur le terrain et une analyse pXRF préliminaire sur place dans quatre mines de charbon de lignite différentes autour de Bismarck, dans le Dakota du Nord. Photo fournie par David C. Weindorf.
Julia a séché, broyé et traité ses échantillons dans le laboratoire du Dr Eric Brevik à l’Université Dickinson State, dans le Dakota du Nord. Les échantillons ont ensuite été envoyés au Dr Nic Jelinski de l’Université du Minnesota pour qu’il effectue une analyse par combustion sèche en laboratoire. Photo fournie par David C. Weindorf.
Retour au laboratoire de l’Université Texas Tech pour faire le « sale boulot »
Julia s’est ensuite rendue au laboratoire du Dr Weindorf à l’Université Texas Tech à Lubbock afin d’analyser elle-même les 249 échantillons à l’aide d’un détecteur optique Nix Pro Color Sensor™, d’un analyseur à main XRF Vanta™ et d’un spectroradiomètre par réflectance diffuse dans le proche infrarouge (VIS-NIR DRS). Julia et la technicienne de laboratoire Cynthia Jordan ont testé à la chaîne les 249 échantillons en deux jours.
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Julia a consacré ses soirées à poursuivre l’élaboration de son analyse documentaire et le traitement des données. Elle a ensuite travaillé étroitement avec le Dr Somsubhra Chakraborty, statisticien et scientifique en sciences des sols, pour l’analyse des données et le développement de modèles de prévision. Le Dr Chakraborty est professeur adjoint à l’Institut indien de technologie de Kharagpur, en Inde. Photo fournie par David C. Weindorf.
Au laboratoire du Dr Weindorf, en compagnie du Dr Chakraborty, Julia a commencé à établir les statistiques descriptives et la modélisation des données. L’article rédigé tout au long du processus de recherche est le résultat d’un effort de collaboration. « Ce fut pour moi une grande expérience d’apprentissage que je n’aurais jamais pu réaliser sans le Dr Weindorf », explique Julia. Elle ajoute : « Il m’a tellement aidé ». Photo fournie par David C. Weindorf.
Un dix-septième anniversaire mémorable
Le jour de son 17e anniversaire, Julia a reçu un appel du Dr Weindorf qui lui annonçait que leur article avait été retenu par l’équipe de l’International Journal of Coal Geology. Pour elle, apprendre que leur article avait été choisi par une revue scientifique aussi sélective « était une surprise inattendue, la cerise sur le gâteau ».
Depuis que son article a été retenu par la revue scientifique, tout s’est déroulé à un rythme étourdissant pour elle. Julia est la première étudiante de son école à voir un de ses articles publiés, et la plus jeune scientifique publiée par cette revue. Elle s’envolera pour Austin, au Texas, au début de 2020 pour présenter son expérience au symposium sur la technologie des rayons X organisé par Olympus. Elle affirme : « Toute cette expérience a été incroyable. Je suis prête à recommencer n’importe quand. C’est un processus passionnant et j’ai hâte d’en faire encore plus. »
L’origine de la passion de Julia pour la science
Lorsqu’on l’interroge à savoir d’où provient son intérêt pour la science, Julia répond qu’elle souhaite suivre ce cheminement de carrière depuis sa 5e ou 6e année du primaire. Après avoir assisté à une conférence réservée aux filles sur les domaines STIM, elle s’est mise à rêver de devenir ingénieure en mécanique et de concevoir des montagnes russes. La fibre scientifique est très présente dans sa famille grâce, entre autres, à ses grands-parents qui ont étudié en génie analytique. Elle puise toutefois sa plus grande inspiration auprès « de gens formidables comme le Dr Weindorf ».
Julia indique qu’elle est reconnaissante du soutien reçu du Dr Weindorf, de ses parents et de son conseiller d’orientation : « Ces gens m’ont donné les outils dont j’avais besoin pour réussir : c’est ce qui se dégage de mon parcours. Personne n’a douté de moi quand j’ai dit que je voulais entreprendre cette recherche. »
Voici les excellents conseils qu’elle adresse aux jeunes femmes intéressées par les domaines STIM : « Vos réflexions et votre point de vue sont légitimes. Toute recherche scientifique que vous souhaitez faire compte. Ce que vous avez à dire mérite d’être entendu. Votre démarche et vos idées sont importantes. Vous êtes une scientifique : c’est tout ce qui devrait compter. » Et chaque fois qu’un défi se présente, voici ce que Julia recommande : « Soyez innovants, adaptez-vous et acceptez de jouer le jeu pour voir où ça vous mènera. »
Toutes les preuves d’un brillant avenir pour Julia
Photo fournie par Anna Kagiliery. | Lorsqu’on lui a demandé ce qu’il pense des réalisations de Julia, le Dr Weindorf a déclaré : « Je ne saurais trop insister sur l’importance monumentale de ses travaux. À 16 ans, je me contentais de tondre des pelouses et d’essayer d’étudier pour mon prochain examen à l’école secondaire. Elle, elle vient d’obtenir la publication de son premier article dans une revue scientifique de renommée internationale. Je pense que ce qui m’a le plus inspiré de ma collaboration avec elle, c’est son appétit vorace pour l’apprentissage. Elle a mené une expérience singulière et étonnante, mais en prime, elle a acquis d’importantes connaissances sur la méthodologie expérimentale fiable, la façon de mener une grande expérience, la collaboration entre professeurs dans le domaine des sciences, l’analyse statistique, la rédaction et la mise en page de documents écrits, le processus d’examen par les pairs en vue de la publication, et plus encore. Et pour couronner le tout, elle présentera ses recherches lors d’un symposium sur la recherche scientifique en janvier. Il va sans dire qu’elle a une brillante carrière de chercheuse devant elle, et que je suis fier de la compter parmi mes collègues scientifiques. Elle incarne la prochaine grande génération de scientifiques de notre pays pour les années à venir. » |
L’article de Julia, intitulé Rapid quantification of lignite sulfur content : Combining optical and X-ray approaches (Quantification rapide de la teneur en soufre du charbon de lignite : combinaison d’approches optiques et radiologiques), a été publié dans la revue scientifique International Journal of Coal Geology en novembre 2019. Olympus tient à féliciter Julia pour cette réalisation particulièrement impressionnante pour une étudiante du secondaire. Qui plus est, elle montre la voie à suivre et est un excellent exemple de la progression des femmes dans les domaines STIM.
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