El Barcelona Supercomputing Center crearà una rèplica virtual de la Terra per avaluar el canvi climàtic

El Barcelona Supercomputing Center - Centre Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) crearà amb el seu supercomputador MareNostrum, que enguany passarà de la seua versió 4 a la 5, una rèplica virtual bessona de la Terra per a predir els efectes i construir resiliència al canvi climàtic.

El BSC és un dels centres d'investigació clau en el projecte europeu Destination Earth (Destine), que preveu desenvolupar bessons digitals de la Terra que ajudaran a monitorar, modelizar i predir les activitats naturals i humanes, així com a crear i provar escenaris per a un desenvolupament més sostenible.

Aquesta versió virtual del nostre planeta necessitarà una enorme quantitat de dades recollides del món real

Destine, que compta amb una inversió inicial de 150 milions d'euros procedents del Programa Europa Digital, es durà a terme en un període de 7 a 10 anys, temps en el qual aconseguirà una rèplica digital completa de la Terra mitjançant la convergència dels bessons digitals (digital twins) que es desenvoluparan.

Segons ha explicat el líder de l'equip de Computació d'Alt Rendiment del Departament de Ciències de la Terra del BSC, Mario Acosta, aquesta reproducció permetrà monitorar i predir l'estat de salut del planeta tenint en compte els efectes del canvi climàtic i l'evolució d'oceans, atmosfera i boscos, a més de facilitar a les administracions una avaluació de l'eficàcia i l'impacte de les polítiques públiques mediambientals.

En un període de 7 a 10 anys s'aconseguirà una rèplica digital completa de la Terra mitjançant la convergència dels bessons digitals desenvolupats, en el marc de 'Destine'

Acosta ha detallat que el planeta digital simulat il·lustrarà diferents escenaris sobre com podria ser el futur, tenint en compte canvis climàtics i meteorològics, simulant el que podria ocórrer amb diferents graus de calfament del planeta i les corresponents pujades del nivell del mar.la idea és crear un sistema escalable, que permeta introduir cada vegada més dades i oferir un servei a usuaris tant del sector públic com privat.

L'execució de DestinE és a càrrec de tres entitats europees: el Centre Europeu de Predicció Meteorològica a mitjà termini (ECMWF, per les seues sigles en anglés), l'Agència Espacial Europea (AQUEIXA) i l'Organització Europea per a l'Explotació de Satèl·lits Meteorològics (EUMETSAT).

Per part seua, la Iniciativa Comuna Europea de Computació d'Alt Rendiment (EuroHPC DJ.) és qui s'encarrega de proporcionar els recursos de supercomputación necessaris per a posar-los en marxa.

Espanya i Finlàndia

En la primera ronda de contractes convocada pel ECMWF per a desenvolupar els dos primers bessons digitals abans d'abril de 2024, el BSC ha rebut 4,5 milions d'euros i és una de les institucions amb major contribució en aquesta primera ronda i una de les poques que participen en tots dos bessons, la qual cosa situa al centre com un dels actors clau en el desenvolupament de DestinE.

La idea és crear un sistema escalable, que permeta introduir cada vegada més dades i oferir un servei a usuaris tant del sector públic com privat

"L'execució dels models no seria possible sense les plataformes de supercomputación de la EuroHPC recentment triades. Aportarem l'experiència de dos centres de supercomputación líders a Europa: el CSC a Finlàndia i el BSC a Espanya, així com experts en la matèria, per a oferir un ampli suport al desenvolupament dels models i garantir l'ús eficient dels nous supercomputadors de la EuroHPC", ha ressaltat Acosta.

Per a desenvolupar el bessó digital de la Terra, el BSC no sols posarà a disposició una de les infraestructures de supercomputación més potents d'Europa —el Marenostrum 5—, sinó que també participarà a desenvolupar i aplicar una nova generació de models del sistema terrestre per a diferents sectors d'impacte, com són els incendis forestals i els entorns urbans.

"L'execució dels models no seria possible sense les plataformes de la EuroHPC. Aportarem l'experiència de dos centres de supercomputación líders a Europa: el CSC a Finlàndia i el BSC a Espanya"

Aquests innovadors models, que produiran dades amb una resolució espacial sense precedents, ja s'estan desenvolupant en el marc del projecte Horizon2020 nextGEMS de la UE, en el qual també participa el BSC.

"Utilitzem els últims avanços en la connexió entre la modelització del clima i la producció d'informació climàtica rellevant per a l'usuari", ha assenyalat professor Francisco Doblas, director del Departament de Ciències de la Terra del BSC.

Paper important del BSC en el nou repte de la UE per combatre el #canviclimàtic: una rèplica virtual de la TerraLa iniciativa preveu desenvolupar bessons digitals de la Terra, que ajudaran a crear escenaris per a un desenvolupament més sostenible➡https://t.co/FPoMgsuxrm pic.twitter.com/kDLkLo7xWd

"Tenint en compte que un xicotet sistema de predicció amb poques variables ja produeix enormes quantitats de dades, dissenyar un com DestinE (no sols amb més variables sinó també amb molt més detall) multiplicarà les dades de manera exponencial. Aquesta versió virtual del nostre planeta necessitarà una enorme quantitat de dades recollides del món real per a ser funcional", ha afegit Doblegues.

Dos primers bessons digitals

Respecte als dos primers bessons digitals, el primer, denominat Bessó Digital d'Extrems Geofísics i Induïts pel Clima, se centrarà en els esdeveniments meteorològics extrems i proporcionarà un marc per a l'avaluació i predicció d'aquesta mena de fenòmens mediambientals brindant, així, suport per a les estimacions i la gestió dels riscos.

L'objectiu d'aquest bessó és proporcionar prediccions de fenòmens extrems a curt termini amb una resolució molt alta, per davall del quilòmetre.

Per part seua, el Bessó Digital d'Adaptació al Canvi Climàtic, proporcionarà prestacions i serveis de suport a les polítiques d'adaptació al clima combinant, entre altres, models observacionals i simulacions meteorològiques, hidrològiques i de qualitat de l'aire..