Μπορεί ένα ψηφιακό αντίγραφο της Γης να τη σώσει από την καταστροφή;

Σύνταξη: ecozen.gr

Ένα ψηφιακό αντίγραφο της Γης θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να διαμορφώσουν καλύτερα το μέλλον του πλανήτη μας και να βρουν λύσεις σε προβλήματα που δημιουργούνται από την κλιματική αλλαγή .

Το προηγμένο μοντέλο, που ονομάζεται Digital Twin Earth , αναπτύσσεται από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA) και τους συνεργάτες του με βάση δεδομένα και εικόνες από δορυφόρους παρατήρησης της Γης και αισθητήρες στο έδαφος. Για να εκτελεστεί αξιόπιστα, το έργο θα απαιτήσει νέους προηγμένους αλγόριθμους τεχνητής νοημοσύνης και ισχυρούς υπερυπολογιστές, που αναπτύσσονται επί του παρόντος.

Η ESA και οι εταίροι της συζήτησαν την πρόοδό τους ενόψει της Διάσκεψης του ΟΗΕ για την κλιματική αλλαγή COP26 , μια εκδήλωση δύο εβδομάδων που λαμβάνει χώρα αυτή τη στιγμή στη Γλασκώβη της Σκωτίας.

Η εκδήλωση PhiWeek αυτή τη βδομάδα

Η ESA ξεκίνησε το έργο Digital Twin Earth το 2020 και κάλεσε ερευνητές και εταιρείες τεχνολογίας από όλη την Ευρώπη να παρουσιάσουν την πρόοδό τους κατά τη διάρκεια μιας εκδήλωσης που ονομάζεται PhiWeek, η οποία έλαβε χώρα από τις 11 έως τις 15 Οκτωβρίου. 

Ο στόχος αυτού του πλανητικού μεγαμοντέλου είναι να προσομοιώσει τα αποτελέσματα διαφόρων φυσικών διεργασιών και ανθρώπινων δραστηριοτήτων στον πλανήτη και να μοντελοποιήσει σενάρια μελλοντικής εξέλιξης. Για παράδειγμα, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να μοντελοποιήσουν πώς η αντικατάσταση της παραγωγής ενέργειας από ορυκτά καύσιμα σε μια συγκεκριμένη περιοχή με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας αλλάζει τις συγκεντρώσεις των αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα και πώς αυτή η μετατόπιση, με τη σειρά της, επηρεάζει τον ρυθμό ανόδου της στάθμης της θάλασσας.

Μοντελοποίηση Ανταρκτικής

Στο συνέδριο PhiWeek, οι συνεργάτες της ESA παρουσιάζουν αρκετά επιμέρους μοντέλα, μικρότερης κλίμακας «δίδυμα» που εστιάζουν σε διάφορες περιοχές της Γης ή στα υποσυστήματα του πλανήτη.

Για παράδειγμα, ένα ψηφιακό μοντέλο της Ανταρκτικής αναπτύσσεται από μια ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου στη Σκωτία.

Η Ανταρκτική κατέχει το 60% του συνόλου του γλυκού νερού της Γης, ανέφεραν οι επιστήμονες. Αν όλος αυτός ο πάγος έλιωνε, η στάθμη της θάλασσας θα ανέβαινε κατά 58 μέτρα. Το ψηφιακό δίδυμο θα βοηθήσει τους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα την κατάσταση του φύλλου του πάγου και να μελετήσουν τη διαδικασία απόψυξης. 

«Αξιοποιώντας δορυφορικές παρατηρήσεις, αριθμητικές προσομοιώσεις και τεχνητή νοημοσύνη, κατασκευάσαμε ένα δίδυμο σύστημα φύλλων πάγου της Ανταρκτικής, την υδρολογία του, τον περιβάλλοντα ωκεανό, την ατμόσφαιρα και τη βιόσφαιρα», δήλωσε ο Noel Gourmelen, επιστήμονας κρυόσφαιρας στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου στην ESA.

Οπτικοποίηση αλλαγών

Το Digital Twin Ocean, που αναπτύχθηκε από το Εθνικό Ινστιτούτο για την Επιστήμη των Ωκεανών στη Γαλλία, εξετάζει την αλληλεπίδραση μεταξύ των αλλαγών στην ατμόσφαιρα και της συμπεριφοράς των ωκεανών. Οι επιστήμονες θα χρησιμοποιήσουν αυτό το μοντέλο για να μελετήσουν τη λεγόμενη ενίσχυση της Αρκτικής, ένα ελάχιστα κατανοητό φαινόμενο που βλέπει τις βόρειες πολικές περιοχές να θερμαίνονται δύο φορές πιο γρήγορα από τον υπόλοιπο κόσμο.

Τα μοντέλα έχουν σχεδιαστεί για να είναι εύκολα προσβάσιμα ακόμη και σε χρήστες χωρίς προηγμένες τεχνικές γνώσεις παρατήρησης της Γης και μοντελοποίησης του κλίματος. Οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής θα πρέπει να είναι σε θέση να χρησιμοποιούν αυτά τα μοντέλα για να οπτικοποιούν τις αλλαγές στα οικοσυστήματα και να μοντελοποιούν τις συνέπειες διαφόρων αποφάσεων, είπαν οι ερευνητές.

Για παράδειγμα, το Digital Twin Food Systems προσομοιώνει τον τρόπο με τον οποίο οι γεωργικές δραστηριότητες επηρεάζουν το ευρύτερο φυσικό σύστημα, αλλά επίσης μοντελοποιεί τις επιπτώσεις των κλιματικών διακυμάνσεων στην παραγωγή τροφίμων.

Το Forest Digital Twin στοχεύει να δημιουργήσει το πιο λεπτομερές και ρεαλιστικό μοντέλο παγκόσμιας δασικής κάλυψης και να μελετήσει τις διάφορες λειτουργίες που παίζουν τα δάση στη ζωή του πλανήτη, συμπεριλαμβανομένης της αποθήκευσης του διοξειδίου του άνθρακα που θερμαίνει το κλίμα.