Réplica digital de la Tierra podría salvarnos del desastre climático

Para que el mundo comprenda la dimensión real del cambio climático en un sistema tan complejo como el de la Tierra, la Agencia Espacial Europea (ESA) está desarrollando una réplica digital de la Tierra.

Digital Twin Earth
Una réplica digital de la Tierra podría ayudar a los científicos a encontrar soluciones a los problemas causados por el cambio climático.

Una réplica digital de la Tierra podría ayudar a los científicos a dar una mejor forma al futuro de nuestro planeta, mientras buscan soluciones a los problemas causados por el cambio climático.

El modelo avanzado llamado Digital Twin Earth está siendo desarrollado por la Agencia Espacial Europea (ESA) y sus socios, basándose en datos e imágenes de satélites de observación de la Tierra y sensores terrestres. Para funcionar de manera confiable, el proyecto requerirá la aplicación de nuevos algoritmos avanzados de inteligencia artificial y poderosas supercomputadoras, actualmente en desarrollo.

La ESA lanzó el proyecto Digital Twin Earth en 2020 y el objetivo de este megamodelo planetario es simular los efectos de diversos procesos naturales y actividades humanas en el planeta y modelar escenarios de evolución futura.

Ejemplos de funcionalidades de Digital Twin Earth

Por ejemplo, los científicos pueden modelar cómo el reemplazo de la producción de energía de combustibles fósiles en una región determinada, por plantas de energía renovable, cambia las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera, y cómo este cambio en consecuencia afecta la tasa de aumento del nivel del mar. .

También hay modelos parciales, "gemelos", a menor escala, centrados en varias regiones de la Tierra o en los subsistemas del planeta. Consultando al sector de la Antártida, por ejemplo, sabemos que esta área contiene el 60% de toda el agua dulce de la Tierra. Si todo este hielo se derritiera, el nivel del mar global aumentaría a un pico de unos 58 metros. Por lo tanto, se está desarrollando un modelo digital de la Antártida para ayudar a los investigadores a comprender mejor el estado de la capa de hielo y el proceso de deshielo.

Para obtener este modelo "gemelo" de la Antártida, los científicos recurrieron a observaciones satelitales, simulaciones numéricas e inteligencia artificial, que contenían sus capas de hielo, su hidrología, el océano circundante, la atmósfera y la biosfera. Según Noel Gourmelen, científico de la criosfera de la Universidad de Edimburgo, "utilizamos el gemelo antártico para localizar el paradero del agua que se derrite sobre y debajo de la capa de hielo, y para explorar cómo se derriten las plataformas de hielo en varios escenarios hidrológicos".

Digital Twin Ocean, desarrollado para analizar la interacción entre la atmósfera y los océanos

El Digital Twin Ocean, desarrollado por el Instituto Nacional de Ciencias Oceánicas de Francia, analiza la interacción entre los cambios en la atmósfera y el comportamiento de los océanos. Los científicos utilizarán este modelo para estudiar la amplificación ártica, un proceso poco entendido que se refiere al hecho de que las regiones polares del norte se están calentando dos veces más rápido que el resto del mundo.

Estos modelos fueron diseñados de manera accesible para que sean fácilmente consultados por usuarios que no tienen conocimientos técnicos avanzados de observación de la Tierra y modelado climático. Son ideales para los responsables políticos (…).

Los modelos se diseñaron de manera accesible para que los usuarios sin conocimientos técnicos avanzados de observación de la Tierra y modelización climática los puedan consultar fácilmente. Para los investigadores, estos modelos son ideales para que los responsables de la formulación de políticas perciban los cambios en los ecosistemas y las consecuencias (en el modelo) de diversas decisiones.

Digital Twin Food Systems y Forest Digital Twin

Otro modelo es el Digital Twin Food Systems. Este proyecto simula cómo las actividades agrícolas condicionan el sistema natural más amplio, pero también modela los efectos de las variaciones climáticas en la producción de alimentos.

bosques co2
El modelo "Forest Digital Twin" tiene como objetivo estudiar las funciones que desempeñan los bosques en la vida del planeta, como el almacenamiento de CO2.

Finalmente, el Forest Digital Twin tiene como objetivo crear un modelo de cobertura forestal más preciso y realista a escala global y tiene como objetivo estudiar las funciones que desempeñan los bosques en la vida del planeta, tales como el almacenamiento de dióxido de carbono que provoca el calentamiento global.