Crescendo no Upper Midwest, Jane Willenbring não tinha televisão. Ela às vezes passava semanas sem ver ninguém além de sua família e, por mais estranho que fosse para um futuro professor, a escola não era uma prioridade. A sua infância deixou-lhe boas recordações de brincar na lama na quinta de subsistência da sua família – e não tão boas recordações de dificuldades alimentares ou de excesso de comida que os fizeram comer os mesmos vegetais durante semanas. 

Apesar de seus altos e baixos, Willenbring credita à fazenda de 20 acres em Dakota do Norte, a oeste de Mandan, onde ela cresceu, a oferta de uma combinação de fatores que eventualmente a levaram a buscar pesquisas geológicas: solos que governam o sustento, tempo abundante para explorar o ar livre, proximidade com uma paisagem única onde as Grandes Planícies dão lugar às escarpadas Badlands, e um desejo de se destacar para deixar aquela vida difícil no Centro-Oeste.

“Se você depende do seu jardim e da terra para obter os alimentos que come, você não pensa apenas, 'ah, os solos, eles são muito legais' – eles são extremamente importantes para a sua sobrevivência”, disse Willenbring. “É a diferença entre não ter comida que queira comer ou ter que comer só batatas, beterrabas, repolho ou nada.”

Essa história de dependência da terra impulsiona grande parte da pesquisa atual de Willenbring, que se concentra na ciência da superfície da Terra e nas muitas maneiras pelas quais o solo se cruza com a saúde humana. Como professor associado de ciências da Terra e planetárias na Escola de Sustentabilidade Stanford Doerr, Willenbring aborda o cenário não apenas como um pano de fundo no qual a vida existe, mas como uma entidade dinâmica que pode mudar devido às coisas que vivem nele. 

A pesquisa recente de Willenbring foi motivada pela forma como as pessoas são afetadas pelas paisagens e vice-versa, mas nem sempre foi assim. No início de sua jornada acadêmica, enquanto ela estava na escola com uma bolsa parcial de oboé, Willenbring foi fortuitamente designada para ajudar um paleontólogo da Universidade Estadual de Dakota do Norte que precisava de um estudante para trabalhar e estudar. Ela passou o tempo separando fósseis de besouros e montando-os em lâminas de microscópio para identificá-los – o que envolvia passar por muitos sedimentos.

“Gostei muito”, disse Willenbring sobre o projeto do besouro com Allan Ashworth. “E descobri que também gostava muito de geologia, porque sempre gostei de química, biologia, física e matemática, mas nunca conseguia decidir qual delas, e por isso a geologia era uma grande mistura de ciências.”

O projeto do besouro a levou a continuar trabalhando com Ashworth como McNair Scholar, um programa federal que apoia estudantes universitários tradicionalmente sub-representados ou de primeira geração com necessidades financeiras.

Depois de concluir seu projeto de tese McNair, Willenbring lembrou-se de ter pensado que não tinha nada para fazer – uma lembrança distinta porque isso não aconteceu desde então. Então, seu conselheiro deu a ela um monte de sedimentos que ele havia coletado recentemente na Antártica. Willenbring pensou ter dado a ela o material errado porque continha caracóis de água doce, musgo e folhas.

“Eu disse a ele: 'Não há lagos de água doce na Antártica', e ele respondeu: 'Bem, costumava haver'”, lembrou Willenbring. “Fiquei surpreso ao saber que em algum momento existiriam lagos de água doce.”

Quando ela perguntou a Ashworth a idade do sedimento, ele respondeu que ninguém tinha certeza – poderia ter 4 milhões ou 40 milhões de anos. 

“Senti que poderia ajudar – parecia algo muito fácil de descobrir, 40 milhões contra 4 milhões”, disse Willenbring. “E então descobri que gostava muito de usar a técnica para saber a idade de alguns desses sedimentos. Usamos nuclídeos cosmogênicos para medir há quanto tempo partes da paisagem existem, e você pode usar isso para solos, por exemplo, para ver quão estáveis são os solos em diferentes partes da paisagem. Você pode usá-lo para que os rios descubram o quão rápido eles estão cortando a paisagem.”

Hoje, grande parte do trabalho no laboratório de Willenbring continua a levantar questões sobre o tempo, tanto em escala geológica como em escala moderna. 

A sua investigação no Laboratório de Vida e Paisagem procura compreender a evolução da superfície da Terra – especialmente como as paisagens são afetadas pela tectónica, pelas alterações climáticas e pela vida. Ela e seu grupo de pesquisa utilizam técnicas geoquímicas, dados topográficos de alta resolução e observações de campo e, quando possível, acoplam esses dados a modelos numéricos de evolução da paisagem e modelos de mantos de gelo. 

“As técnicas que usamos no meu grupo são bastante variadas, mas todas compartilham um objetivo comum: entender como o mundo funciona mesmo sem mudanças, o que envolve muita aleatoriedade. Depois de compreendermos a variabilidade natural, podemos tentar compreender como uma mudança, por exemplo, no nível do mar, pode impactar a rapidez com que uma linha costeira sofre erosão.” 

Ela não tenta simular ambientes naturais em laboratório e, em vez disso, depende de dados coletados dos próprios ecossistemas, disse Willenbring. “Fazemos trabalho de laboratório para obter dados, mas normalmente não realizamos muitos experimentos de laboratório. Tentamos colocar questões usando experimentos naturais. Por exemplo, podemos medir as taxas de erosão do solo numa encosta voltada para sul e numa encosta voltada para norte no mesmo vale. A encosta voltada para sul recebe sol nas horas mais quentes do dia, o que afeta a disponibilidade de água e as plantas, o que afeta o solo.” 

Os pesquisadores irão a um local que desejam compreender, coletarão amostras e registrarão medições extensas e, em seguida, farão uma abordagem que prioriza os dados para formar uma teoria. Esse trabalho envolve levar a sujeira para um laboratório limpo, projetado para minimizar a contaminação enquanto os pesquisadores separam e purificam os isótopos. Uma de suas principais ferramentas envolve a medição de isótopos para entender por quanto tempo os acidentes geográficos ficaram expostos à radiação cósmica do espaço.

Tal como o seu trabalho sobre a contaminação ambiental e o recuo das falésias costeiras, muitas das ideias de investigação de Willenbring foram inspiradas no seu ambiente imediato – um padrão que remonta aos seus dias na quinta da sua família.

“Eu poderia caminhar a distância entre onde morava e Badlands, e lembro-me de sempre pensar: 'Qual é a diferença entre aqui e lá?'” Willenbring lembrou.

Antes de encontrar o seu nicho nos nuclídeos cosmogênicos, Willenbring estudou a história das camadas de gelo da Antártida e passou os verões austrais de 1999-2000 e 2000-2001 nos Vales Secos.

Depois de suportar o assédio no campo, sobre o qual ela mais tarde falou na esperança de que isso ajudasse outras mulheres nas geociências , Willenbring esforçou-se para chegar o mais longe possível da Antártica, prosseguindo pesquisas no Ártico. Desde então, o trabalho de campo a levou a Porto Rico, Argentina, Canadá e Califórnia.

Embora Willenbring tenha passado décadas explorando a história geológica dos solos, ela também está intrigada com a forma como o solo está intrinsecamente interligado com as pessoas.

Uma grande parte da consolidação desse interesse envolveu tornar-se mãe em 2013. Tal como decidir tornar-se vegana depois de abater centenas de animais como parte da vida numa quinta no Dakota do Norte, trazer uma criança ao mundo teve um impacto duradouro na trajetória de Willenbring.

“Ter uma filha fez com que tudo ficasse em foco sobre o quão importante é o futuro e como eu quero que o mundo seja para ela.”

“Considerando que antes muito do meu trabalho era meio esotérico e não muito aplicado ou relevante às vidas humanas, eu meio que fiz a transição para fazer coisas que importam urgentemente”, disse Willenbring. “Posso ser capaz de mudar radicalmente o futuro, e muito do meu trabalho atual e futuro tem esse desafio e otimismo em mente.”

Willenbring foi inspirada a fazer essa mudança depois de conseguir seu primeiro emprego como professora assistente na Universidade da Pensilvânia. Lá, ela foi exposta a um tipo de pobreza alimentar diferente daquele com que cresceu – e encontrou a sua paixão por ligar processos superficiais a resultados de saúde humana. 

“Fiquei um pouco chocado porque, nos Estados Unidos, a forma como localizamos a poluição é enviar bebês e crianças para o meio ambiente, deixá-los experimentar, comer, lamber coisas que caem no chão, e então nós leve-os ao médico e tire um pouco de sangue para ver o quanto eles foram envenenados”, disse ela. “Isso me pareceu tão perverso e retrógrado que não estamos sendo mais proativos em ir aos bairros para descobrir onde está a poluição.”

Então, ela se uniu a um grupo de artistas conhecido como Future Farmers e iniciou uma campanha de ciência cidadã chamada Soil Kitchen para testar o ambiente urbano em busca de chumbo e outros metais. Desde então, o esforço expandiu-se para outras áreas urbanas e tornou-se um programa nacional que a Agência de Proteção Ambiental (EPA) rebatizou de Soil Shop.

Ela disse que o projeto é o resultado de sua bússola interna que diz para dar o próximo passo e perguntar: “Bem, o que eu poderia fazer?”

Desde então, Willenbring tem realizado pesquisas sobre o movimento do amianto nos solos , questionado as estratégias de remediação do amianto da EPA , estimado a perda de penhascos a longo prazo no sul da Califórnia e muito mais. Ela ingressou em Stanford em 2020, depois de trabalhar como professora associada no Scripps Institution of Oceanography da Universidade da Califórnia, San Diego.

“Há muito tempo que penso na sustentabilidade iminente e na crise climática”, disse Willenbring. “Ainda há muito que podemos fazer juntos para melhorar as coisas.”