¿Puede una réplica digital de la Tierra salvar al mundo del desastre climático?

Una réplica digital de la Tierra podría ayudar a los científicos a modelar mejor el futuro de nuestro planeta y encontrar soluciones a los problemas provocados por el cambio climático.

La ESA ha desarrolado este modelo avanzado de réplica digital de la Tierra.
La ESA ha desarrolado este modelo avanzado de réplica digital de la Tierra.

Un modelo avanzado de réplica digital de la Tierra, denominado Digital Twin Earth, está siendo desarrollado por la Agencia Espacial Europea (ESA) y sus socios sobre la base de datos e imágenes de satélites y sensores de observación. Para funcionar de manera confiable, el proyecto requerirá nuevos algoritmos avanzados de inteligencia artificial y potentes supercomputadoras, que actualmente se están desarrollando.

La ESA y sus socios discutieron su progreso en el período previo a la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático COP26, que actualmente tiene lugar en Glasgow, Escocia.

La ESA lanzó el proyecto Digital Twin Earth en 2020 e invitó a investigadores y empresas tecnológicas de toda Europa a presentar sus avances durante un evento llamado PhiWeek, que tuvo lugar del 11 al 15 de octubre

La ESA lanzó el proyecto Digital Twin Earth en 2020 e invitó a investigadores y empresas tecnológicas de toda Europa a presentar sus avances durante un evento llamado PhiWeek, que tuvo lugar del 11 al 15 de octubre.

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. Por ejemplo, los científicos podrían ser capaces de modelar cómo reemplazar la generación de energía de combustibles fósiles en una determinada región con plantas de energía renovable, cómo cambia las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera y cómo ese cambio, a su vez, afecta la tasa de aumento del nivel del mar.

Un momento de la PhiWeek, donde se presentaron los últimos avances de este proyecto.
Un momento de la PhiWeek, donde se presentaron los últimos avances de este proyecto. Foto: ESA.

Un modelo digital de la Antártida está siendo desarrollado por un equipo dirigido por científicos de la Universidad de Edimburgo en Escocia

Modelos parciales de gemelos

En la conferencia PhiWeek, los socios de la ESA presentaron varios modelos parciales, "gemelos" a menor escala que se centran en varias regiones de la Tierra o los subsistemas del planeta. Por ejemplo, un modelo digital de la Antártida está siendo desarrollado por un equipo dirigido por científicos de la Universidad de Edimburgo en Escocia.

La Antártida contiene el 60% de toda el agua dulce de la Tierra, afirmaron los científicos en un comunicado. Si todo ese hielo se derritiera, los niveles globales del mar aumentarían en la friolera de 58 metros) El gemelo digital ayudará a los investigadores a comprender mejor el estado de la capa de hielo y estudiar el proceso de descongelación.

"Al aprovechar las observaciones satelitales, las simulaciones numéricas y la inteligencia artificial, hemos construido un gemelo del sistema de la capa de hielo antártica, su hidrología, el océano circundante, la atmósfera y la biosfera", aseguró Noel Gourmelen, científico de la criosfera de la Universidad de Edimburgo, en el comunicado de la ESA. "Hemos utilizado el gemelo antártico para rastrear el paradero del agua de deshielo en y debajo de la capa de hielo, y para explorar cómo se derriten las plataformas de hielo en varios escenarios de hidrología".

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

Otros gemelos parciales se centraron en la hidrología de la cuenca del río Por, en el norte de Italia, y en el modelado de sequías en África.

Los modelos parciales están diseñados para usuarios sin conocimientos técnicos avanzados.
Los modelos parciales están diseñados para usuarios sin conocimientos técnicos avanzados. Foto: ESA

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 llamada amplificación ártica, un fenómeno poco comprendido que ve a las regiones polares del norte calentarse dos veces más rápido que el resto del mundo.

Los responsables políticos deberían poder usar estos modelos para visualizar los cambios en los ecosistemas y modelar las consecuencias de varias decisiones, dijeron los investigadores

Los modelos están diseñados para ser fácilmente accesibles incluso para usuarios sin conocimientos técnicos avanzados de observación de la Tierra y modelado climático. Los responsables políticos deberían poder usar estos modelos para visualizar los cambios en los ecosistemas y modelar las consecuencias de varias decisiones, dijeron los investigadores.

Por ejemplo, Digital Twin Food Systems simula cómo las actividades agrícolas interfieren con el sistema natural más amplio, pero también modela los efectos de las variaciones climáticas en la producción de alimentos.

El Gemelo Digital Forestal tiene como objetivo crear el modelo más detallado y realista de la cubierta forestal global y estudiar las diversas funciones que desempeñan los bosques en la vida del planeta, incluido el almacenamiento del dióxido de carbono que calienta el clima.

Trueworld integra información de varios satélites.

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