ตัวแทนด้านความช่วยเหลือด้านมนุษยธรรมระดับสูงของสหรัฐอเมริกา

ซาแมนธา พาวเวอร์ ตัวแทนด้านความช่วยเหลือด้านมนุษยธรรมระดับสูงของสหรัฐอเมริกา ถูกส่งไปปฏิบัติภารกิจค้นหาข้อเท็จจริงเมื่อวันที่ 26 กันยายน พ.ศ. 2566 ไปยังจุดลงทะเบียนที่ชายแดนติดกับอาร์เมเนียสำหรับผู้ที่หลบหนีจากเขตนากอร์โน-คาราบาคห์ที่มีประชากรชาวอาร์เมเนีย สิ่งที่เธอพบคือความหงุดหงิด: “ลงโทษอาเซอร์ไบจานหรือกลับประเทศของคุณ! เราไม่สนใจ หยุดโกหก!” มีคนตะโกนระหว่างการแถลงข่าวกลางรายการ

เพื่อตอกย้ำความหนักหน่วงของสถานการณ์ การเยือนของพาวเวอร์เกิดขึ้นพร้อมกับเหตุระเบิดคลังน้ำมันข้ามพรมแดนในพื้นที่พิพาท ซึ่งทำให้มีผู้เสียชีวิตอย่างน้อย 68 ราย โดยมีผู้สูญหาย 105 ราย

ในฐานะนักวิชาการด้านกิจการระหว่างประเทศชาวอาร์เมเนียฉันเห็นความโกรธที่มีต่ออำนาจซึ่งสะท้อนถึงความเป็นจริงสองประการ: สภาพที่เลวร้ายลงของชาวอาร์เมเนียในนากอร์โน-คาราบาคห์ และการรับรู้ถึงความเกียจคร้านของประชาคมระหว่างประเทศ หากระบอบเผด็จการในอาเซอร์ไบจานได้รับอนุญาตให้กระทำการโดยไม่ต้องรับโทษในนากอร์โน-คาราบาค ห์ฉันเกรงว่ามันจะกัดเซาะหลักการสากลของการไม่ใช้กำลัง อีกต่อไป

ความรุนแรงที่ชาวนากอร์โน-คาราบาคห์พยายามทิ้งไว้ข้างหลังเพิ่มสูงขึ้นในวันที่ 19 กันยายน เมื่อกองกำลังอาเซอร์ไบจานเปิดปฏิบัติการ”ต่อต้านการก่อการร้าย”ในเขตวงล้อมซึ่งมีชาวอาร์เมเนียอาศัยอยู่ แต่อยู่ภายในขอบเขตที่อาเซอร์ไบจานยอมรับ โดยอ้างว่าทหารบางคนของอาเซอร์ไบจาน ถูกสังหารโดยทุ่นระเบิดที่ฝ่ายอาร์เมเนียวางไว้

ความรุนแรงที่ลุกลามเป็นเพียงเหตุการณ์ล่าสุดในความขัดแย้งที่ยืดเยื้อยาวนาน และไม่ใช่เรื่องที่คาดไม่ถึงเลย กองทหารได้ก่อตัวขึ้นเป็นเวลาหลายสัปดาห์ก่อนการโจมตี

วันรุ่งขึ้นมีการประกาศสงบศึกโดยนายหน้ารัสเซีย โดยที่สาธารณรัฐนากอร์โน-คาราบาคห์ประกาศตนเองหรือในอาร์เมเนีย อาร์ทซัค ยอมปลดอาวุธและยุบกองทัพ สาธารณรัฐนากอร์โน-คาราบาคห์ดำรงอยู่โดยพฤตินัยมาตั้งแต่ปี 1991 แม้ว่าจะไม่ได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการจากชาติหรือองค์กรระหว่างประเทศก็ตาม

ขณะนี้มีความกังวลอย่างลึกซึ้งว่าโลกกำลังเผชิญกับการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์แบบเรียลไทม์แม้ว่าสหรัฐฯ และหน่วยงานอื่นๆ จะงดใช้คำนั้นก็ตาม

‘การกลับคืนสู่สังคม’ หรือ ‘การชำระล้างชาติพันธุ์’
อาเซอร์ไบจานได้ผลักดันวาทกรรมของตนในเรื่อง ” การกลับคืนสู่สังคม ” ประชากรอาร์เมเนียของนากอร์โน-คาราบาคห์มาระยะหนึ่งแล้ว รัฐบาลอาเซอร์ไบจันในเมืองหลวงบากูนำเสนอประเทศของตนในฐานะสังคมที่มีความหลากหลายทางเชื้อชาติและหลากหลายซึ่งประชากรอาร์เมเนียสามารถมีส่วนร่วมได้อย่างเต็มที่ พร้อมรับประกันสิทธิทางวัฒนธรรมทั้งหมด แต่ระบอบการปกครองในบากูมีชื่อเสียงในด้านเผด็จการการปราบปรามความขัดแย้งและการปราบปรามประชากรอาร์เมเนียโดยเฉพาะ

ก่อนเกิดความรุนแรงครั้งล่าสุด นากอร์โน-คาราบาคห์อยู่ภายใต้การปิดล้อมทางหลวงสายเดียวที่เชื่อมต่อดินแดนกับอาร์เมเนียเป็น เวลาเก้าเดือน

ถนนดังกล่าวเปิดขึ้นหลังจากการสู้รบสิ้นสุดลงเมื่อสัปดาห์ที่แล้ว และนำไปสู่การอพยพจำนวนมากของผู้คนที่หลบหนีจากเมืองนากอร์โน-คาราบาคห์ไปยังอาร์เมเนีย หากประชากรส่วนใหญ่ออกไปตามที่คาดไว้โดยเจ้าหน้าที่อาวุโสของนากอร์โน-คาราบาคห์นั่นอาจมีจำนวนประมาณ 120,000 คน และนั่นจะเป็นความท้าทายที่สำคัญสำหรับอาร์เมเนียซึ่งมีประชากรไม่ถึง 3 ล้านคน

รัฐบาลอาร์เมเนียกำหนดลักษณะของการพัฒนาว่าเป็น “ การฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ ” คนอื่นๆ รวมถึงLuis Moreno Ocampoอดีตอัยการของศาลอาญาระหว่างประเทศ และสถาบัน Lemkin เพื่อการป้องกันการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ได้ดำเนินการต่อไป โดยกล่าวหาว่ารัฐบาลอาเซอร์ไบจันจงใจดำเนินตามนโยบายการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์

วอชิงตันและมอสโกมีน้ำหนักเข้ามา
พาวเวอร์ อดีตนักวิชาการเรื่องการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ซึ่งทำหน้าที่เป็นหัวหน้าหน่วยงานเพื่อการพัฒนาระหว่างประเทศของสหรัฐฯ ได้งดเว้นจากการใช้คำนั้น แต่เธอได้ยืนยันถึง “ความรุนแรง การกีดกัน และ … ความกลัว” ของชาวอาร์เมเนียที่อาศัยอยู่ภายใต้รัฐบาลอาเซอร์ไบจาน

คนกลุ่มหนึ่งรวมถึงเด็กๆ ยืนอยู่บนถนน
ชาวอาร์เมเนียกลุ่มชาติพันธุ์รอการอพยพจากนากอร์โน-คาราบาคห์ในวันที่ 26 กันยายน 2023 Siranush Sargsyan/AFP ผ่าน Getty Images
ในระหว่างการเยือนของเธอ Power ได้ย้ำจุดยืน ที่กระทรวงการต่างประเทศ แสดงไว้ก่อนหน้านี้เกี่ยวกับความต้องการภารกิจอิสระระดับนานาชาติและการเข้าถึงองค์กรด้านมนุษยธรรมในพื้นที่ พาวเวอร์ยังกล่าวถึงความมุ่งมั่นของวอชิงตันที่จะจัดสรรเงินบรรเทาทุกข์จำนวน 11.5 ล้านดอลลาร์สหรัฐ

ในการตอบคำถามเกี่ยวกับการคว่ำบาตรอาเซอร์ไบจาน Power กล่าวเสริม: “มีตัวเลือกมากมายที่อยู่ระหว่างการพิจารณาอย่างแข็งขัน”

สหรัฐอเมริกา ซึ่งยังคงนโยบายดำเนินการแก้ไขความขัดแย้งนากอร์โน-คาราบาคห์อย่างสันติ เป็นหนึ่งในผู้มีบทบาทที่สำคัญที่สุดที่มีส่วนร่วมในการแก้ไขข้อพิพาท เป็นเวลา 25 ปีหลังจากสงครามคาราบาคห์ครั้งแรกสิ้นสุดลงในปี 1994 ด้วยการหยุดยิง วอชิงตันเป็นประธานร่วมในการเจรจากับปารีสและมอสโก เพื่อหาข้อยุติผ่านสิ่งที่เรียกว่ากลุ่มมินสค์ ทำหน้าที่ภายใต้การอุปถัมภ์ขององค์การเพื่อความมั่นคงและความร่วมมือในยุโรปซึ่งเป็นองค์กรที่ประชุมกันตั้งแต่สิ้นสุดสงครามเย็นเพื่อเป็นเวทีสำหรับทุกประเทศในยุโรป อดีตสหภาพโซเวียต และอเมริกาเหนือ

สงครามคาราบาคห์ครั้งที่สองเกิดขึ้นนานกว่า 44 วันในฤดูใบไม้ร่วงปี 2020 จบลงด้วยการหยุดยิงที่เครมลินเจรจา หนึ่งในบทบัญญัติของข้อตกลงดังกล่าวได้แก่ การจัดวางเจ้าหน้าที่รักษาสันติภาพรัสเซียประมาณ 2,000 คนในพื้นที่ที่กองกำลังนากอร์โน-คาราบาคห์ยังคงยึดครองอยู่

เจ้าหน้าที่รักษาสันติภาพเหล่านั้นได้พิสูจน์แล้วว่าไม่ได้ผล นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาก็มีการปะทุขึ้นหลายครั้ง โดยกองกำลังอาเซอร์ไบจานเข้าโจมตีทั้งนากอร์โน-คาราบาคห์และอาร์เมเนียอย่างเหมาะสม

ภาพรวมภูมิรัฐศาสตร์ที่ใหญ่ขึ้น
อย่างไรก็ตาม หากมีเหตุการณ์ใด เหตุการณ์ต่างๆ นับตั้งแต่สิ้นสุดสงครามคาราบาคห์ครั้งที่สองได้สมคบคิดที่จะเข้าแทรกแซงร่วมกันเหนือวงล้อมนี้ให้มีโอกาสน้อยลง

การแก้ไขข้อพิพาทนากอร์โน-คารา บาคห์เป็นหนึ่งในไม่กี่ด้านของข้อตกลงและความร่วมมือระหว่างวอชิงตันและมอสโก ความตึงเครียดเกี่ยวกับสงครามในยูเครนได้บั่นทอนความร่วมมือดังกล่าว มหาอำนาจตะวันตกต้องเผชิญกับความเป็นจริงใหม่กับบากูเช่นกัน ความเป็นพันธมิตรที่ใกล้ชิดระหว่างอาเซอร์ไบจานกับตุรกี ตลอดจนกับอิสราเอล และผลประโยชน์ในภูมิภาคของอิหร่านยิ่งทำให้เรื่องยุ่งยากซับซ้อนยิ่งขึ้น

มอสโก ซึ่งเป็นพันธมิตรเก่าแก่ของอาร์เมเนีย ต่างกำลังหมกมุ่นอยู่กับเหตุการณ์ต่างๆ ในยูเครน นอกจากนี้ ความสัมพันธ์ระหว่างรัสเซียกับอาร์เมเนียยังตกต่ำลงอย่างมาก เมื่อเร็วๆ นี้ รัฐบาลอาร์เมเนียชุดปัจจุบันที่นำโดยนายกรัฐมนตรี นิโคล ปาชินเนียน ซึ่งขึ้นสู่อำนาจหลังจากการประท้วงครั้งใหญ่ในปี 2561 ไม่ได้เข้าข้างเครมลิน เสมอไป เมื่อความสนใจของมอสโกถูกเบี่ยงเบนไป อาเซอร์ไบจานจึงรู้สึกกล้าที่จะกระชับการควบคุมนากอร์โน-คาราบาคห์ให้แน่นขึ้น ซึ่งดูเหมือนจะไม่มีภาระผูกพันใดๆ กับพันธกรณีใดๆ ที่จะต้องละเว้นจากการใช้กำลัง

บรรทัดฐานระหว่างประเทศที่ท้าทาย
นับตั้งแต่สิ้นสุดสงครามคาราบาคห์ครั้งที่สองในปี 2020 รัฐบาลอาร์เมเนียและอาเซอร์ไบจานได้ดำเนินการทางการทูตหลายแนวทาง โดยรัสเซีย สหภาพยุโรป และสหรัฐอเมริกาต่างเป็นเจ้าภาพการเจรจา มีการเน้นย้ำครั้งแล้วครั้งเล่าว่าการใช้กำลังจะไม่เป็นที่ยอมรับและทุกฝ่ายมุ่งมั่นที่จะดำเนินการแก้ไขโดยสันติ

ดังที่รัฐมนตรีต่างประเทศเยอรมัน อันนาเลนา แบร์บ็อคกล่าวกับคณะมนตรีความมั่นคงแห่งสหประชาชาติเมื่อวันที่ 21 กันยายน พ.ศ. 2566 ว่า “ในขณะที่ความหวังอันแวบหนึ่งปรากฏขึ้น [เกี่ยวกับการปิดล้อม] เมื่อสิ่งของด้านมนุษยธรรมได้รับอนุญาตให้เข้าไปในเมืองนากอร์โน-คาราบาคห์ บากูก็พังทลายลงซ้ำแล้วซ้ำเล่า รับรองว่าจะไม่ใช้กำลัง”

การกระทำดังกล่าวอาจส่งผลที่ตามมาซึ่งไปไกลเกินกว่าที่เมืองนากอร์โน-คาราบาคห์เอง เพื่อให้สอดคล้องกับการตัดสินใจด้านนโยบายต่างประเทศที่คล้ายคลึงกันของมอสโกในเรื่องยูเครนหรือรัฐบาลซีเรียที่ต่อต้านประชาชนของตนเองผู้สังเกตการณ์ระหว่างประเทศกำลังชี้ไปที่การฟื้นตัวของการใช้กำลังเป็นบรรทัดฐานในกิจการระหว่างประเทศ

นับตั้งแต่สิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สองและการสถาปนาสหประชาชาติ รัฐบาลของโลก (โดยหลักการแล้วอย่างน้อย) ได้ตกลงที่จะละเว้นจากการใช้กำลังเป็นเครื่องมือนโยบายต่างประเทศ แน่นอนว่าโลกได้เห็นความขัดแย้งมากมายนับตั้งแต่ปี 1945 แต่หลักการไม่ใช้กำลังยังคงได้รับการยอมรับว่าเป็นพื้นฐานที่ถูกต้องตามกฎหมายเพียงข้อเดียวในการระงับข้อพิพาท หากอาเซอร์ไบจาน

ดำเนินต่อไปโดยไม่ต้องรับโทษในนากอร์โน-คาราบาคห์ อาเซอร์ไบจานจะส่งสัญญาณไปยังผู้นำเผด็จการทั่วโลกที่อาจทำสิ่งที่ถูกต้อง ในฐานะศาสตราจารย์ด้านนโยบายการศึกษาและในฐานะอดีตรัฐมนตรีกระทรวงศึกษาธิการในรัฐเวอร์จิเนียฉันได้ตรวจสอบปัญหาการขาดแคลนครู STEM จากหลายแง่มุม ในรายงานนโยบายเดือนกันยายน 2023 ฉันและเพื่อนร่วมงานแนะนำว่าเพื่อแก้ปัญหาการขาดแคลนนักการศึกษา STEM ของอเมริกา เจ้าหน้าที่ที่ได้รับการเลือกตั้งและผู้นำด้านการศึกษาควรนำสิ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาระดับอุดมศึกษามาใช้ ซึ่งเป็นตำแหน่งประธานที่มอบให้สำหรับครู STEM

เราคิดว่าเก้าอี้ที่ได้รับบริจาคมีศักยภาพที่จะรักษาและดึงดูดนักการศึกษา STEM ในระดับ K-12 ได้มากขึ้น แต่ต้องมีความเต็มใจที่จะคิดใหม่เกี่ยวกับวิธีที่โรงเรียนจ้างนักการศึกษา STEM

อะไรอยู่เบื้องหลังช่องว่าง?
ปัจจัยสองประการที่ส่งผลให้มีตำแหน่งงานว่างจำนวนมากในการศึกษา STEM:

1. มีนักศึกษาที่สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีด้านการศึกษาน้อยลงอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน

ระหว่างปี 1959-1976 ปริญญาตรีสาขาการศึกษาเป็นวิทยาลัยที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในสหรัฐอเมริกา และคิดเป็นประมาณ 20% ของวุฒิการศึกษาทั้งหมด ระหว่างปี 1975-2021 เปอร์เซ็นต์ของนักเรียนที่เรียนวิชาเอกการศึกษาลดลงจาก 17% เหลือ 4%

2. ผู้สำเร็จการศึกษา STEM สามารถรับเงินได้มากขึ้นนอกเหนือจากการศึกษา

เมื่อสาขาวิชาเอก STEM เข้าสู่อาชีพ STEM พวกเขาจะได้รับรายได้โดยเฉลี่ย 101,100 เหรียญสหรัฐ เมื่อผู้สำเร็จการศึกษา STEM กลายเป็นครูสอนคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ หรือวิทยาศาสตร์ พวกเขาจะมีรายได้โดยเฉลี่ยเพียงเศษเสี้ยวของจำนวนเงินนั้น หรือประมาณ 60,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ

ช่องว่างเงินเดือนระหว่างผู้เชี่ยวชาญด้าน STEM และนักการศึกษา STEM เรียกว่าครู STEM “ ค่าปรับค่าจ้าง ”

จากการสำรวจเงินเดือนครูระดับชาติในปี 2017-18 เงินเดือนครูโดยเฉลี่ยไม่เกิน 100,000 ดอลลาร์โดยไม่คำนึงถึงประสบการณ์หลายปี

แต่นี่เป็นเพียงส่วนหนึ่งของเรื่องราวเงินเดือนครู STEM เท่านั้น ในปี 2021 เงินเดือนรายสัปดาห์ของครูระดับอนุบาลถึงมัธยมศึกษาตอนปลาย (K-12) อยู่ที่เพียง 1,348 ดอลลาร์ซึ่งน้อยกว่าเงินเดือนที่ผู้สำเร็จการศึกษาระดับวิทยาลัยคนอื่นๆ ได้รับประมาณ 660 ดอลลาร์ต่อสัปดาห์

ก่อนจะพยายามปิดช่องว่าง
เนื่องจากการพัฒนาบุคลากรด้าน STEM ที่แข็งแกร่งมีความสำคัญต่อความมั่นคงของประเทศและความเป็นอยู่ทางเศรษฐกิจ ประธานาธิบดีสหรัฐฯ หลายคนจึงใช้ตำแหน่งของตนเพื่อพัฒนาวาระการศึกษา STEM

ตัวอย่างเช่น เมื่อสหภาพโซเวียตเปิดตัวสปุตนิก ไอเซนฮาวร์และสภาคองเกรสได้ตระหนักว่าประเทศจำเป็นต้องให้ความสำคัญกับสิ่งที่เกิดขึ้นในพื้นที่ห้องเรียน ไม่ใช่แค่ในอวกาศเท่านั้น

วุฒิสภาและสภาผู้แทนราษฎรผ่านพระราชบัญญัติการศึกษาด้านการป้องกันประเทศ พ.ศ. 2501และไอเซนฮาวร์ได้ลงนามในกฎหมายเมื่อวันที่ 2 กันยายน พ.ศ. 2501

สิ่งนี้ทำให้เกิดวาระการศึกษา STEM ระดับชาติสำหรับวิทยาลัยในอเมริกาและโรงเรียนอนุบาลถึงมัธยมศึกษาตอนปลาย (K-12) มานานหลายทศวรรษ

ห้าสิบสามปีต่อมา ประธานาธิบดีบารัค โอบามาใช้คำปราศรัยเรื่อง State of the Union ประจำปี 2011 ของเขา เพื่อขับเคลื่อนวาระ STEM ระดับชาติ “นี่คือช่วงเวลาของสปุตนิกในยุคของเรา” เขากล่าว “และในอีก 10 ปีข้างหน้า เมื่อมีเด็กรุ่นเบบี้บูมจำนวนมากเกษียณจากห้องเรียนของเรา เราต้องการเตรียมครูใหม่ 100,000 คนในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์”

ด้วยการเป็นผู้นำของ 100Kin10 ซึ่งปัจจุบันมีชื่อว่าBeyond100Kความคิดริเริ่มนี้จึงเกินเป้าหมายในปี 2021

แต่เป้าหมายของการรณรงค์ครู 100,000 STEMคือการจำกัดช่องว่างให้แคบลง ไม่ใช่ยุติ

ครู STEM ยังขาดแคลน จากการสำรวจใน 53 รัฐและดินแดน โดยใน 39 รัฐ เขตโคลัมเบีย และหมู่เกาะเวอร์จินของสหรัฐอเมริกา มีตำแหน่งครูว่างในทุกวิชารวมถึงสาขาวิชา STEM ด้วย ณ วันที่ 9 กุมภาพันธ์ 2023 เหตุผลอีกประการหนึ่งของการขาดแคลนในปัจจุบันก็คือการที่สาธารณะ โรงเรียนสูญเสียครูประมาณ 7%หรืออาจารย์ 233,000 คนระหว่างปี 2019-2021 ซึ่งรวมถึงครู STEM ด้วย

ปัจจุบัน ประธานาธิบดีโจ ไบเดน กำลังส่งเสริมโครงการการศึกษา STEM สำหรับครูกระทรวงศึกษาธิการได้ทุ่มเงิน120 พันล้านดอลลาร์เพื่อสนับสนุน STEMและมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติกำลังสนับสนุนทุนสำหรับครู

เก้าอี้ที่มอบให้เป็นทางออกที่มีศักยภาพ
การลงทุนของรัฐบาลกลางในโครงการและทุนเพื่อผลิตครู STEM เพิ่มขึ้นเป็นสิ่งที่ดี แต่สิ่งเหล่านั้นเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะรักษาและดึงดูดนักการศึกษา STEM ที่มีคุณภาพที่เราต้องการ

นั่นเป็นสาเหตุที่ฉันและเพื่อนร่วมงานแนะนำเก้าอี้สำหรับนักการศึกษาระดับอนุบาลถึงมัธยมศึกษา (K-12)

ตามเนื้อผ้า ประธานที่ได้รับทุนคือตำแหน่งคณาจารย์อันทรงเกียรติซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากการใช้จ่ายประจำปีจากกองทุนถาวรของมหาวิทยาลัย

ดอกเบี้ยที่ได้รับจากการบริจาคจะสนับสนุนเงินเดือนของตำแหน่งบางส่วนหรือทั้งหมดตราบเท่าที่มหาวิทยาลัยยังมีอยู่ เก้าอี้ที่มอบให้จะมอบให้กับผู้ที่เก่งที่สุดในสาขาของตน

ประโยชน์ของเก้าอี้ที่ได้รับการมอบให้คือดอกเบี้ยจากการลงทุนจะจ่ายเป็นเวลาหลายทศวรรษ ในรายงานของเรา เราแนะนำว่าโรงเรียนระดับอนุบาลถึงมัธยมศึกษาตอนปลาย (K-12) สามารถใช้เก้าอี้ที่ได้รับการบริจาคเพื่อสนับสนุนเงินเดือน สวัสดิการ และการพัฒนาวิชาชีพของครูระดับอนุบาลถึงมัธยมศึกษาตอนปลาย (K-12 STEM) ในขณะเดียวกันก็ประหยัดเงินให้กับเขตและรัฐด้วย

หากโครงสร้างถูกต้อง ดอกเบี้ยจากการบริจาคจะจ่ายเป็นเงินเดือนและผลประโยชน์ของครู ซึ่งเป็นสิ่งที่เขตจะไม่ต้องจ่ายในเวลาต่อมา เงินบริจาคนี้สามารถนำไปใช้จัดซื้ออุปกรณ์ STEM ได้ เงินที่เขตเก็บไว้สามารถนำไปใช้ลงทุนในครูคนอื่นได้ เงินอาจมาจากบุคคล องค์กร หรือมูลนิธิ

เก้าอี้ที่ได้รับบริจาคยังสามารถจัดหาเงินทุนสำหรับครูและนักเรียนเพื่อให้สามารถเข้าถึงเทคโนโลยีการเรียนรู้ที่ล้ำสมัยได้ ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของสัญญาประธานที่ได้รับมอบทุน ครูสามารถเข้าร่วมการฝึกงานโดยได้รับค่าตอบแทนเต็มจำนวนที่บริษัทภาครัฐหรือเอกชนที่เน้นด้าน STEM ในช่วงฤดูร้อน เป้าหมายคือการนำประสบการณ์และข้อมูลเชิงลึกที่ครูเรียนรู้จากการฝึกงานนอกห้องเรียนมาสู่ห้องเรียน

เงินเดือนของประธาน STEM ที่ได้รับบริจาคนั้นไม่อาจแซงหน้าสิ่งที่นักการศึกษาจะได้รับหากพวกเขาเข้าสู่ตลาดเอกชน แต่อาจช่วยยกระดับตำแหน่งของพวกเขา และอาจช่วยให้นักการศึกษาได้รับเงินเดือนที่สูงกว่าที่ควรจะเป็น ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา สมาร์ทโฟนแพร่หลายมากขึ้น ไม่เพียงแต่สำหรับการส่งข้อความและติดตามข่าวสารเท่านั้น แต่ยังใช้สำหรับติดตามระดับกิจกรรมประจำวันอีกด้วย

วิธีการติดตามการออกกำลังกายในแต่ละวันที่ใช้กันทั่วไปและน่าจะมีความหมายมากที่สุดก็คือการนับจำนวนก้าว

การนับก้าวเป็นมากกว่าแฟชั่น: กระทรวงสาธารณสุขและบริการมนุษย์ของสหรัฐอเมริกาได้ทุ่มเทแนวทางการออกกำลังกายล่าสุด ในสัดส่วนขนาดใหญ่ เพื่อบันทึกความสัมพันธ์ระหว่างการนับก้าวในแต่ละวันกับโรคเรื้อรังหลายชนิด

น่าเสียดายที่แนวทางนี้แทบไม่ได้กล่าวถึงวิธีการนับก้าวเพื่อช่วยในการจัดการน้ำหนัก ซึ่งเป็นผลลัพธ์ที่มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากมีอัตราการมีน้ำหนักเกินและโรคอ้วนในสหรัฐอเมริกา สูง

ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ผู้ใหญ่น้อยกว่า 14% ในสหรัฐอเมริกาถูกจัดว่าเป็นโรคอ้วน ในปัจจุบัน เพียงกว่า 40 ปีต่อมา ความชุกของโรคอ้วนมีมากกว่า40% ในประชากรผู้ใหญ่และแนวโน้มในปัจจุบันชี้ให้เห็นว่าผู้ใหญ่เกือบครึ่งหนึ่งในสหรัฐอเมริกาจะเป็นโรคอ้วนภายในปี 2573

ฉันเป็นศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์การออกกำลังกายที่ Kennesaw State University และห้องปฏิบัติการของเราได้ทำการศึกษาเพื่อตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนก้าวและผลลัพธ์ด้านสุขภาพหลายประการ

แม้ว่าหลักฐานจะชัดเจนว่าผู้ใหญ่จำนวนมากขึ้นกำลังเผชิญกับภาวะพลังงานส่วนเกินเรื้อรังที่นำไปสู่การมีน้ำหนักเพิ่มขึ้น แต่คำถามสำคัญก็คือ ทำไม อะไรเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากนับตั้งแต่ปี 1980 ที่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมอัตราโรคอ้วนจึงเพิ่มขึ้นสามเท่า

แม้ว่าการรับประทานอาหารแบบอเมริกันน่าจะเป็นปัจจัยสำคัญ แต่งานวิจัยจำนวนมากชี้ว่าการลดการออกกำลังกายเป็นสาเหตุสำคัญที่อยู่เบื้องหลังการขยายรอบเอว และการนับก้าวเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีเยี่ยมของการออกกำลังกาย

การนับก้าวอาจทำให้น้ำหนักลดลงหรืออาจไม่ก็ได้
การศึกษาล่าสุดจำนวนหนึ่งได้พิจารณาว่าการเพิ่มจำนวนก้าวสามารถนำไปสู่การลดน้ำหนักในช่วงระยะเวลาหนึ่งได้หรือไม่ การศึกษาขนาดใหญ่ชิ้นหนึ่งที่เรียกว่าการวิเคราะห์เมตต้า สรุปว่าการเพิ่มการ ออกกำลังกายโดยการนับก้าวมีประสิทธิผลในการลดน้ำหนักได้เล็กน้อย อย่างไรก็ตาม การศึกษาส่วนใหญ่ที่ตรวจสอบผลของการออกกำลังกายต่อการลดน้ำหนักจะรายงานผลลัพธ์เพียงเล็กน้อยโดยผลลัพธ์จะแปรผันและมักจะน่าผิดหวัง

ส่วนหนึ่งอาจเป็นเพราะเป้าหมายการนับก้าวที่ใช้ในการศึกษาด้านการควบคุมน้ำหนักจำนวนมากมักถูกตั้งไว้ในลักษณะที่กำหนดเอง เช่น การกำหนดเป้าหมาย 10,000 ก้าวต่อวัน หรือหากเป็นแบบรายบุคคลก็จะขึ้นอยู่กับลักษณะพฤติกรรมในช่วงแรก เช่น การเพิ่มจำนวนขั้นตอนที่กำหนดให้กับสิ่งที่บุคคลสะสมไว้แล้วในแต่ละวัน ไม่บ่อยนักที่จะกลายเป็นเป้าหมายขั้นตอนในการศึกษาวิจัยโดยพิจารณาจากคุณลักษณะทางกายภาพของผู้เข้าร่วม

งานวิจัยของทีมฉันได้รวบรวมน้ำหนัก เปอร์เซ็นต์ไขมันในร่างกาย และจำนวนก้าวโดยเฉลี่ยสำหรับผู้ใหญ่จำนวนมากที่มีอายุระหว่าง 19 ถึง 40 ปี จากข้อมูลดังกล่าว เราได้ระบุวิธีการกำหนดเป้าหมายการนับก้าวโดยพิจารณาจากคุณลักษณะทางกายภาพที่สำคัญ กล่าวคือ น้ำหนักและองค์ประกอบพื้นฐานของร่างกาย และองค์ประกอบของร่างกายที่ต้องการ

เมื่อพูดถึงเรื่องสุขภาพ สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าน้ำหนักตัวไม่ได้บอกเรื่องราวทั้งหมด ที่จริงแล้ว องค์ประกอบของร่างกายสามารถทำนายภาวะสุขภาพได้ดีกว่าน้ำหนักตัวมาก คนที่มีน้ำหนักมากกว่าบุคคลอื่นอาจมีสุขภาพที่ดีขึ้นได้หากมีมวลกล้ามเนื้อมากกว่าและมีเปอร์เซ็นต์ไขมันในร่างกายต่ำกว่าบุคคลอื่นที่มีน้ำหนักน้อยกว่า แต่มีสัดส่วนไขมันในร่างกายสูงกว่า

แยกวิเคราะห์ตัวเลข
เราได้ใช้ข้อมูลของเราเพื่อพัฒนาแบบจำลองที่คาดการณ์จำนวนก้าวเฉลี่ยต่อวันต่อหน่วยมวลไขมันจากเปอร์เซ็นต์ไขมันในร่างกาย เราเชื่อว่าโมเดลนี้สามารถใช้เพื่อกำหนดว่าผู้คนจะต้องเดินมากน้อยเพียงใดจึงจะลดน้ำหนักและไขมันในร่างกายได้ตามจำนวนที่กำหนด

ตัวอย่างเช่น ผู้ชายที่มีน้ำหนัก 80 กิโลกรัม (175 ปอนด์) ซึ่ง 25% เป็นไขมัน แบบจำลองของเราแนะนำว่าเขาเดินโดยเฉลี่ย 10,900 ก้าวต่อวัน จากนั้นลองพิจารณาผู้ชายอีกคนหนึ่งที่มีน้ำหนัก 100 กิโลกรัม ซึ่ง 20% เป็นไขมัน แม้ว่าทั้งสองคนจะมีมวลไร้ไขมันต่างกัน แต่ผู้ชายทั้งสองคนก็มีไขมันประมาณ 20 กิโลกรัม แบบจำลองของเราทำนายว่าผู้ชายที่มีน้ำหนักมากกว่าจะเดินโดยเฉลี่ย 15,300 ก้าวต่อวัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง คนที่มีน้ำหนักมากจะมีเปอร์เซ็นต์ไขมันในร่างกายที่ต่ำกว่า และเดินมากขึ้นเพื่อรักษาองค์ประกอบของร่างกายให้ผอมลง

เปอร์เซ็นต์ไขมันในร่างกายของบุคคลมีความสำคัญพอๆ กับน้ำหนักของพวกเขา นั่นเป็นเพราะว่าคุณมีกล้ามเนื้อมากแค่ไหนส่งผลต่อความหิวและปริมาณแคลอรี่ที่คุณเผาผลาญ มวลกล้ามเนื้อต้องใช้พลังงานในการรักษา และข้อกำหนดนี้ทำให้อยากอาหารเพิ่มขึ้น ซึ่งหมายถึงการรับแคลอรี่มากขึ้น ในตัวอย่างนี้ ผู้ชายที่มีน้ำหนักมากกว่าอาจกินมากกว่าผู้ชายที่มีน้ำหนักเบากว่าเพื่อรักษามวลกล้ามเนื้อให้คงอยู่ และเขาต้องเดินให้มากขึ้นเพื่อรักษาเปอร์เซ็นต์ไขมันในร่างกายส่วนล่าง

หากคุณต้องการลดไขมันในร่างกายและเพื่อลดน้ำหนัก โดยทั่วไปคุณมีสองทางเลือก: คุณสามารถกินน้อยลงหรือเคลื่อนไหวได้มากขึ้น การกินน้อยลงหมายความว่าคุณจะหิวมาก และนั่นเป็นสิ่งที่อึดอัด ไม่เป็นที่น่าพอใจ และสำหรับคนส่วนใหญ่ มันไม่ยั่งยืน ในทางกลับกัน การเคลื่อนไหวมากขึ้นจะทำให้คุณทานอาหารได้จนกว่าจะอิ่มและกำจัดไขมันในร่างกาย หรือแม้กระทั่งสูญเสียไขมันไป

ดังนั้นเราจึงอยากทราบว่าคนที่กินจนอิ่มแค่ไหนจะต้องเคลื่อนไหวเพื่อชดเชยแคลอรี่ที่กินเข้าไป

คุณสามารถเพิ่มขั้นตอนพิเศษได้ง่ายๆ เช่น จอดให้ไกลจากร้านขายของชำเล็กน้อย หรือเดินไปที่ตู้ไปรษณีย์เพิ่มเติม
ขั้นตอนในการลดน้ำหนัก
ปัจจุบันโมเดลของเราใช้กับคนหนุ่มสาว แต่ตอนนี้เรากำลังรวบรวมข้อมูลสำหรับวัยกลางคนและผู้สูงอายุด้วย หากต้องการใช้โมเดลนี้ คุณต้องกำหนดองค์ประกอบร่างกายก่อน ซึ่งเป็นบริการที่นำเสนอโดยการเพิ่มจำนวนศูนย์ออกกำลังกายและสถานพยาบาล ด้วยแบบจำลองของเรา คุณต้องกำหนดน้ำหนักตัวและน้ำหนักไขมันเป็นกิโลกรัม โดยหารน้ำหนักเป็นปอนด์ด้วย 2.2

ด้วยข้อมูลนี้ในมือ แบบจำลองของเราจึงสามารถกำหนดเป้าหมายการนับก้าวที่เฉพาะเจาะจงสำหรับน้ำหนักตัวและเปอร์เซ็นต์ไขมันในร่างกายในปัจจุบันของบุคคล รวมถึงเป้าหมายในการลดไขมันและการลดน้ำหนัก

ตัวอย่างเช่น แบบจำลองของเราคาดการณ์ว่าผู้หญิงที่มีน้ำหนัก 155 ปอนด์ (70 กิโลกรัม) และมีไขมันในร่างกาย 30% ปัจจุบันจะสะสมก้าวโดยเฉลี่ยประมาณ 8,700 ก้าวต่อวัน หากเธอต้องการลดน้ำหนักประมาณ 10 ปอนด์และมีเปอร์เซ็นต์ไขมันในร่างกายประมาณ 25% เธอสามารถปรึกษาแบบจำลองและค้นพบว่าคนที่รักษาองค์ประกอบของร่างกายนั้นจะสะสมเฉลี่ยประมาณ 545 ก้าวต่อกิโลกรัมไขมันต่อวัน เนื่องจากปัจจุบันเธอมีไขมันประมาณ 21 กิโลกรัม เป้าหมายของเธอคือการสะสมก้าวให้ได้ 11,450 ก้าวต่อวัน

แม้ว่าดูเผินๆ อาจดูเหมือนเป็นการเพิ่มจำนวนก้าวในแต่ละวันอย่างมาก แต่คนส่วนใหญ่สามารถสะสม 1,000 ก้าวได้ภายใน 10 นาทีหรือน้อยกว่านั้น ดังนั้นแม้จะมีก้าวเดินที่สบาย แต่การเดินเพิ่มเติมในแต่ละวันก็ยังใช้เวลาน้อยกว่า 30 นาที นอกจากนี้ สามารถสะสมจำนวนก้าวได้ตลอดทั้งวัน โดยการเดินทางนานขึ้นหรือบ่อยขึ้น หรือทั้งสองอย่าง ไปยังห้องน้ำ ตู้จำหน่ายสินค้าอัตโนมัติ และอื่นๆ

แม้ว่าจำนวนก้าวสามารถสะสมได้ในการเดินโดยเฉพาะ เช่น การเดิน 15 นาทีในช่วงเวลาอาหารกลางวัน และการเดินอีก 15 นาทีในตอนเย็น แต่ยังสามารถสะสมได้ในกิจกรรมที่สั้นลงและบ่อยขึ้นอีกด้วย

นักวิจัยได้เรียนรู้มากมายในช่วง 70 ปีที่ผ่านมาเกี่ยวกับความอยากอาหารและการใช้พลังงาน: ความอยากอาหารกระตุ้นให้เกิดความต้องการอาหารโดยอิงจากมวลที่ปราศจากไขมันของเราเป็นส่วนใหญ่ ไม่ว่าเราจะกระตือรือร้นหรือไม่ได้ใช้งานเพียงใดก็ตาม และเราต้องสะสมการออกกำลังกายให้เพียงพอเพื่อตอบโต้ แคลอรี่ที่เรารับเข้าไปจากการรับประทานอาหารของเรา หากเราต้องการรักษาสมดุลของพลังงาน หรือเกินปริมาณที่เรารับประทานเพื่อลดน้ำหนัก ร่างกายมนุษย์แต่ละรายประกอบด้วยชุมชนจุลินทรีย์นับล้านล้านที่ซับซ้อนซึ่งมีความสำคัญต่อสุขภาพของคุณในขณะที่คุณยังมีชีวิตอยู่ จุลินทรีย์เหล่านี้ช่วยให้คุณย่อยอาหาร ผลิตวิตามินที่จำเป็น ปกป้องคุณจากการติดเชื้อ และทำหน้าที่สำคัญอื่นๆ อีกมากมาย ในทางกลับกัน จุลินทรีย์ซึ่งส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในลำไส้ของคุณ จะอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่อบอุ่นและมั่นคงโดยมีอาหารเพียงพอ

แต่จะเกิดอะไรขึ้นกับพันธมิตรทางชีวภาพเหล่านี้หลังจากที่คุณตาย?

ในฐานะนักจุลชีววิทยาด้านสิ่งแวดล้อมที่ศึกษาเนื้อร้ายซึ่งเป็นจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ใน บน และรอบๆ ร่างกายที่กำลังสลายตัว ฉันสงสัยเกี่ยวกับมรดกทางจุลินทรีย์หลังการชันสูตรของเรา คุณอาจสันนิษฐานว่าจุลินทรีย์ของคุณตายไปพร้อมกับคุณ เมื่อร่างกายของคุณสลายตัวและจุลินทรีย์ของคุณถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม พวกมันจะไม่สามารถอยู่รอดได้ในโลกแห่งความเป็นจริง

ในการศึกษาที่เผยแพร่เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมวิจัยของฉันและฉันแบ่งปันหลักฐานที่ไม่เพียงแต่จุลินทรีย์ของคุณจะยังคงมีชีวิตอยู่ต่อไปหลังจากที่คุณตายเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการรีไซเคิลร่างกายของคุณเพื่อให้ชีวิตใหม่ได้เจริญรุ่งเรืองอีกด้วย

จุลินทรีย์ของคุณติดตามคุณไปตั้งแต่เปลจนถึงหลุมศพ
ชีวิตจุลินทรีย์หลังความตาย
เมื่อคุณเสียชีวิต หัวใจของคุณจะหยุดไหลเวียนของเลือดที่มีออกซิเจนไปทั่วร่างกาย เซลล์ที่ขาดออกซิเจนจะเริ่มย่อยตัวเองในกระบวนการที่เรียกว่าออโตไลซิส เอนไซม์ในเซลล์เหล่านั้น ซึ่งโดยปกติจะย่อยคาร์โบไฮเดรต โปรตีน และไขมันเพื่อเป็นพลังงานหรือการเจริญเติบโตในลักษณะควบคุม จะเริ่มทำงานบนเยื่อหุ้ม โปรตีน ดีเอ็นเอ และส่วนประกอบอื่นๆ ที่ประกอบเป็นเซลล์

ผลิตภัณฑ์จากการสลายเซลล์นี้ทำให้เกิดอาหารที่ดีเยี่ยมสำหรับแบคทีเรียทางชีวภาพของคุณ และหากไม่มีระบบภูมิคุ้มกันคอยควบคุมพวกมันและมีอาหารจากระบบย่อยอาหารอย่างสม่ำเสมอ พวกมันก็จะหันไปหาแหล่งโภชนาการใหม่นี้

แบคทีเรียในลำไส้โดยเฉพาะจุลินทรีย์ประเภทหนึ่งที่เรียกว่าClostridiaจะแพร่กระจายผ่านอวัยวะของคุณและย่อยคุณจากภายในสู่ภายนอกในกระบวนการที่เรียกว่าการเน่าเปื่อย หากไม่มีออกซิเจนภายในร่างกาย แบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนจะต้องอาศัยกระบวนการผลิตพลังงานที่ไม่ต้องใช้ออกซิเจน เช่น การหมัก สิ่งเหล่านี้สร้างเอกลักษณ์ของก๊าซที่มีกลิ่นชัดเจนในการย่อยสลาย

จากจุดยืนทางวิวัฒนาการมันสมเหตุสมผลแล้วที่จุลินทรีย์ของคุณจะมีวิวัฒนาการในการปรับตัวเข้ากับร่างกายที่กำลังจะตาย เช่นเดียวกับหนูบนเรือที่กำลังจม แบคทีเรียของคุณจะต้องละทิ้งโฮสต์ของพวกมันและเอาชีวิตรอดในโลกนี้ได้นานพอที่จะหาโฮสต์ใหม่เพื่อตั้งอาณานิคม การใช้ประโยชน์จากคาร์บอนและสารอาหารในร่างกายจะช่วยให้พวกมันเพิ่มจำนวนได้ ประชากรที่มากขึ้นหมายถึงความเป็นไปได้ที่สูงขึ้นที่อย่างน้อยสองสามคนจะรอดพ้นจากสภาพแวดล้อมที่รุนแรงขึ้นและค้นพบร่างใหม่ได้สำเร็จ

การบุกรุกของจุลินทรีย์
หากคุณถูกฝังอยู่ในดิน จุลินทรีย์ของคุณจะถูกระบายลงไปในดินพร้อมกับซุปของเหลวที่สลายตัวในขณะที่ร่างกายของคุณสลายตัว พวกเขากำลังเข้าสู่สภาพแวดล้อมใหม่ทั้งหมด และพบกับชุมชนจุลินทรีย์ใหม่ในดิน

การผสมหรือการรวมตัวกันของชุมชนจุลินทรีย์สองแห่งที่แตกต่างกันเกิดขึ้นบ่อยครั้งในธรรมชาติ การรวมตัวกันเกิดขึ้นเมื่อรากของพืชทั้งสองเติบโตร่วมกัน เมื่อน้ำเสียถูกเทลงในแม่น้ำ หรือแม้แต่เมื่อคนสองคนจูบกัน

ผลลัพธ์ของการผสม – ชุมชนใดมีอิทธิพลเหนือและจุลินทรีย์ชนิดใดที่ทำงานอยู่ – ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น สภาพแวดล้อมที่จุลินทรีย์เปลี่ยนแปลงไปมากน้อยเพียงใด และใครมาถึงก่อน จุลินทรีย์ของคุณจะถูกปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่อบอุ่นและมั่นคงภายในร่างกายของคุณ ซึ่งเป็นที่ที่พวกมันได้รับอาหารอย่างสม่ำเสมอ ในทางตรงกันข้าม ดินเป็นสถานที่ที่น่าอยู่อาศัย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็นสภาพแวดล้อมที่มีความแปรปรวนสูง โดยมีการไล่ระดับทางเคมีและกายภาพที่สูงชัน รวมถึงอุณหภูมิ ความชื้น และสารอาหารที่เปลี่ยนแปลงอย่างมาก นอกจากนี้ ดินยังเป็นที่อยู่อาศัยของชุมชนจุลินทรีย์ที่มีความหลากหลายเป็นพิเศษซึ่งเต็มไปด้วยตัวย่อยสลายที่ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมนั้นได้ดี และน่าจะมีชัยเหนือคู่แข่งรายใหม่

ภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ของ Clostridium septicum
Clostridium septicumเป็นแบคทีเรียชนิดหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการเน่าเปื่อย โจเซฟ อี. รูบิน/Flickr , CC BY-NC
เป็นเรื่องง่ายที่จะสรุปได้ว่าจุลินทรีย์ของคุณจะตายไปเมื่อพวกมันอยู่นอกร่างกายของคุณ อย่างไรก็ตาม การศึกษาก่อนหน้านี้ของทีมวิจัยของฉันแสดงให้เห็นว่าลายเซ็น DNA ของจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับโฮสต์สามารถตรวจพบได้ในดินใต้ร่างกายที่กำลังสลายตัว บนพื้นผิวดินและในหลุมศพเป็นเวลาหลายเดือนหรือหลายปีหลังจากที่เนื้อเยื่ออ่อนของร่างกายสลายตัว สิ่งนี้ทำให้เกิดคำถามว่าจุลินทรีย์เหล่านี้ยังมีชีวิตอยู่และเคลื่อนไหวอยู่หรือไม่หรือเพียงแต่อยู่ในสภาวะสงบนิ่งเพื่อรอโฮสต์ต่อไป

การศึกษาใหม่ล่าสุดของเราชี้ให้เห็นว่าจุลินทรีย์ของคุณไม่เพียงแต่อาศัยอยู่ในดินเท่านั้น แต่ยังร่วมมือกับจุลินทรีย์ในดินพื้นเมืองเพื่อช่วยย่อยสลายร่างกายของคุณอีกด้วย ในห้องปฏิบัติการ เราแสดงให้เห็นว่าการผสมดินและของเหลวจากการสลายตัวที่เต็มไปด้วยจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับโฮสต์ช่วยเพิ่มอัตราการย่อยสลายได้มากกว่าชุมชนในดินเพียงอย่างเดียว

นอกจากนี้เรายังพบว่าจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับโฮสต์ช่วยเพิ่มการหมุนเวียนของไนโตรเจน ไนโตรเจนเป็นสารอาหารที่จำเป็นต่อชีวิต แต่ไนโตรเจนส่วนใหญ่บนโลกถูกผูกไว้เป็นก๊าซในชั้นบรรยากาศที่สิ่งมีชีวิตไม่สามารถนำมาใช้ได้ ผู้ย่อยสลายมีบทบาทสำคัญในการรีไซเคิลไนโตรเจนในรูปแบบอินทรีย์ เช่น โปรตีน ให้อยู่ในรูปแบบอนินทรีย์เช่น แอมโมเนียมและไนเตรต ที่จุลินทรีย์และพืชสามารถใช้ได้

การค้นพบใหม่ของเราชี้ให้เห็นว่าจุลินทรีย์ของเรามีแนวโน้มที่จะมีส่วนร่วมในกระบวนการรีไซเคิลนี้โดยการแปลงโมเลกุลที่มีไนโตรเจนขนาดใหญ่ เช่น โปรตีนและกรดนิวคลีอิกให้เป็นแอมโมเนียม จุลินทรีย์ไนตริไฟริ่งในดินสามารถเปลี่ยนแอมโมเนียมเป็นไนเตรตได้

ชีวิตรุ่นต่อไป
การรีไซเคิลสารอาหารจากเศษซากหรืออินทรียวัตถุที่ไม่มีชีวิตเป็นกระบวนการหลักในทุกระบบนิเวศ ในระบบนิเวศภาคพื้นดิน การเน่าเปื่อยของสัตว์ที่ตายแล้วหรือซากศพทำให้เกิดความหลากหลายทางชีวภาพและเป็นตัวเชื่อมโยงที่สำคัญในใยอาหาร

สัตว์ที่มีชีวิตเป็นจุดคอขวดของวัฏจักรคาร์บอนและสารอาหารในระบบนิเวศ พวกมันค่อย ๆ สะสมสารอาหารและคาร์บอนจากพื้นที่ขนาดใหญ่ของภูมิประเทศตลอดชีวิต จากนั้นจึงสะสมทั้งหมดไว้ในจุดเล็ก ๆ ในพื้นที่ทันทีที่พวกมันตาย สัตว์ที่ตายแล้วเพียงตัวเดียวสามารถรองรับใยอาหารที่ประกอบด้วยจุลินทรีย์สัตว์ในดินและสัตว์ขาปล้องที่ดำรงชีวิตด้วยซากสัตว์

สัตว์กิน เนื้อแมลงและสัตว์ช่วยกระจายสารอาหารในระบบนิเวศต่อไป จุลินทรีย์ที่ย่อยสลายจะเปลี่ยนแหล่งน้ำเข้มข้นของโมเลกุลอินทรีย์ที่อุดมด้วยสารอาหารจากร่างกายของเราให้อยู่ในรูปแบบที่เล็กลงและดูดซึมได้มากขึ้นซึ่งสิ่งมีชีวิตอื่นๆ สามารถใช้เพื่อดำรงชีวิตใหม่ได้ ไม่ใช่เรื่องแปลกที่จะเห็นพืชเจริญเติบโตใกล้กับสัตว์ที่กำลังเน่าเปื่อยซึ่งเป็นหลักฐานที่ชัดเจนว่าสารอาหารในร่างกายกำลังถูกนำกลับคืนสู่ระบบนิเวศ เมื่อคุณเดินเล่นไปตามชายหาด คุณอาจมองลงไปและมองเห็นเศษกระจกหลากสีสันที่ปะปนอยู่กับทราย แต่สมบัติเล็กๆ น้อยๆ ที่คุณพบนั้นจริงๆ แล้วเริ่มต้นจากขยะที่ถูกทิ้งแล้ว

ในฐานะศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมฉันพบว่าของขวัญจากทะเลเหล่านี้น่าสนใจเป็นพิเศษ ฉันได้วิเคราะห์ทรายจากทั่วโลกและเพิ่มตัวอย่าง รวมทั้งแก้วน้ำทะเลหนึ่งชิ้น ลงในคอลเลกชันสำหรับวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม ดิน และบรรยากาศที่ UMass Lowell การที่ขยะกลายเป็นสมบัติเกยตื้นบนชายหาด สะท้อนให้เห็นถึงจุดตัดระหว่างกิจกรรมของมนุษย์กับกระบวนการทางธรรมชาติของโลก

ประวัติความเป็นมาของแก้ว
ก่อนที่จะมีการแพร่หลายของพลาสติกแบบใช้ครั้งเดียวตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1970 แก้วเป็นภาชนะที่ถูกเลือก ผู้คนในอียิปต์โบราณ กรีซ และโรมใช้แก้วสำหรับทำหน้าต่าง ขวด ​​จาน ชาม และอื่นๆ

ในช่วงกลาง ศตวรรษที่ 20 ผู้คนทั่วสหรัฐอเมริกามีขวดนมส่งถึงบ้านของตนและโซดามาในขวดแก้ว หลังจากที่ภาชนะแก้วเหล่านี้บรรลุตามวัตถุประสงค์แล้ว ผู้ใช้ก็จะโยนมันลงในกองขยะ

ก่อนความเคลื่อนไหวด้านสิ่งแวดล้อมในทศวรรษ 1960กองขยะในสหรัฐอเมริกามักถูกเปิดทิ้งไว้และสัมผัสกับฝนและลม เนื่องจาก กองขยะเหล่านี้จำนวนมากวางอยู่ใกล้ทางน้ำหรืออ่าว น้ำที่ไหลบ่าจะล้างขยะ รวมถึงขวดแก้วที่ถูกทิ้งลงสู่มหาสมุทร

ระหว่างทางไปมหาสมุทร ขวดแก้วจะวิ่งชนก้อนหินและวัตถุอื่นๆ ซึ่งจะทำให้กระจกแตกเป็นชิ้นเล็กๆ เมื่อเศษชิ้นส่วนที่แตกหักเหล่านี้เคลื่อนเข้าใกล้ชายฝั่งมากพอ กระแสน้ำขึ้นสูงและคลื่นที่เข้ามาจะพัดพาพวกมันออกสู่ทะเล

การกระทำของคลื่นทำให้ชิ้นส่วนเหล่านี้เลื่อนและกลิ้งไปตามพื้นทะเลที่เป็นทราย การเคลื่อนไหวเช่นนี้จะปัดเศษขอบคมของกระจก และทำให้กระจกที่ครั้งหนึ่งเรียบและใสมีลักษณะเป็นหลุมและมีน้ำค้างแข็ง

ขยะพลาสติกเกลื่อนทรายบนชายหาด โดยมีคลื่นเป็นฉากหลัง
ด้วยการเปลี่ยนมาใช้พลาสติกแบบใช้ครั้งเดียว ชายหาดจึงมีขยะพลาสติกมากขึ้นและมีแก้วทะเลน้อยลง AP Photo/ฮูลิโอ คอร์เตซ
ทรายลงแก้ว แล้วกลับคืนสู่ทราย
แก้วทั้งหมด รวมถึงแก้วทะเลเริ่มต้นจากทรายโดยเฉพาะทรายควอทซ์ ทรายควอตซ์มีความ ใสหรือสีขาว ซึ่งคุณสามารถมองเห็นได้บนชายหาดหลายแห่งตามแนวชายฝั่งอ่าวฟลอริดา

ในการผลิตแก้วจากทรายผู้กลั่นจะต้องทำให้ทรายควอตซ์บริสุทธิ์ก่อนโดยใช้กระบวนการทางกายภาพและทางเคมีเพื่อกำจัดแร่ธาตุทั้งหมดยกเว้นควอตซ์ จากนั้นพวกเขาก็ละลายทรายควอทซ์ที่เหลือ เติมโซดาแอชและหินปูนเล็กน้อยเพื่อเพิ่มความอ่อนตัวและความแข็งแรงของแก้ว จากนั้นนำไปแปรรูปเป็นขวด ชาม หน้าต่าง และอื่นๆ อีกมากมาย

เนื่องจากควอตซ์เป็นรากฐานของแก้วทั้งหมดคุณลักษณะหลายประการของแร่จึงสะท้อนอยู่ในแก้วน้ำทะเล สิ่งที่ชัดเจนที่สุดคือความชัดเจน โดยควอตซ์เกือบจะโปร่งแสง แต่ยังรวมถึงการแตกหักหรือแตกหักของควอตซ์ด้วย การแตกหักของควอตซ์มักจะเป็นการแตกหักแบบพิเศษที่เรียกว่าการแตกหักของหอยโข่ง การแตกหักประเภทนี้เริ่มต้นจากจุดเดียวและแตกออกด้านนอกเป็นรูปครึ่งวงกลม เพื่อให้พื้นผิวที่แตกนั้นดูเหมือนด้านในของเปลือกหอย

ซูมเข้าไปดูทราย — หินเล็กๆ หลายๆ ก้อนที่มีสีต่างกัน ตั้งแต่สีเหลือง สีขาว จนถึงสีเทา
ชิ้นแก้วสีเหลืองในภาพตรงกลางมีการแตกหักของหอยโข่งซึ่งพบได้ทั่วไปในควอตซ์ ลอรี วีเดน
ควอตซ์ยังมีความทนทานต่อสภาพดินฟ้าอากาศทางเคมีสูง เนื่องจากแก้วน้ำทะเลทำจากควอตซ์ จึงมีแนวโน้มที่จะแตกออกเป็นชิ้นเล็กๆ แต่จะไม่ผุกร่อนอย่างรวดเร็ว

แก้วทะเลส่วนใหญ่ใช้เวลาอย่างน้อยสองสามทศวรรษบนพื้นทะเลเพื่อถูกโยนไปรอบ ๆ และทำให้ขอบแหลมคมบนพื้นทรายเรียบ แก้วน้ำทะเลบางชิ้นประเมินว่ามีอายุหลายร้อยปีเนื่องจากแก้วน้ำทะเลมีความแข็งแกร่งของควอตซ์จึงทำให้แก้วน้ำทะเลสามารถคงอยู่ในสิ่งแวดล้อมได้เป็นเวลานาน

อุตสาหกรรมระดับโลก
การขายและการค้าแก้วทะเลเป็นอุตสาหกรรมที่มีมูลค่าหลายล้านดอลลาร์ในสหรัฐอเมริกา โดยได้รับการสนับสนุนจากองค์กรต่างๆ เช่นNorth American Sea Glass AssociationและInternational Sea Glass Association

เครื่องประดับแก้วทะเลและคอลเลกชั่นงานฝีมือจัดแสดงอยู่ทั่วประเทศ มีแนวโน้มว่าจะมีเมืองชายหาดเพียงไม่กี่แห่งในสหรัฐอเมริกาที่ไม่มีร้านขายอัญมณีแก้วทะเลในท้องถิ่นที่ขายดีไซน์สั่งทำ

เนื่องด้วยการใช้พลาสติกแบบใช้ครั้งเดียวมาเป็นทางเลือกแทนขวดแก้ว ส่งผลให้แก้วทะเลอาจหายากขึ้น ในไม่ช้า โดยมีแก้วน้อยลงและมีพลาสติกมากขึ้นในห่วงโซ่อุปทาน

เนื่องจากแก้วทะเลหาซื้อได้ยากขึ้น ผู้ค้าปลีกบางรายจึงสร้างแก้วทะเลเทียมของตนเองโดยใช้แก้วหินและสารเคมี ความแตกต่างระหว่างกระจกชายหาดของจริงและของเทียมนั้นละเอียดอ่อนแต่ยังคงจดจำได้ แก้วทะเลเทียมมีพื้นผิวภายนอกที่มีน้ำค้างแข็งสม่ำเสมอ ไม่เห็นรูในแก้วทะเลธรรมชาติ

แต่เนื่องจากแก้วรีไซเคิลมีตลาดไม่มาก นัก และมีน้ำหนักมากและขนส่งได้ยาก แก้วรีไซเคิลจึงไม่เป็นประโยชน์ทางการเงินเสมอไป

อย่างไรก็ตาม นักเคลื่อนไหวได้เรียกร้องทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมแทนพลาสติกแบบใช้ครั้งเดียวในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ขวดและกระป๋องอะลูมิเนียมกำลังได้รับความนิยมมากขึ้น และแก้วจะยังคงเป็นทางเลือกแทนพลาสติก แก้วที่ถูกทิ้งร้างจะยังคงผลิตแก้วทะเลต่อไปเพื่อให้คนรุ่นต่อไปได้ค้นพบ เว้นแต่จะมีการรีไซเคิลอย่างเหมาะสม