Crear un modelo digital de nuestro planeta sería realmente interesante, ya que podríamos hacer todo tipo de simulaciones para ver qué efectos tienen las acciones del hombre. Imaginad la escena, en plan juego: «eliminamos el Amazonas para ver qué pasaría», «modificamos el curso de un río para ver cómo afecta», «aumentamos un grado la temperatura global, y vemos los resultados»…
Actualmente, existen varios proyectos ambiciosos relacionados con la creación de gemelos digitales de la Tierra, cada uno con enfoques y objetivos distintos pero todos orientados hacia la comprensión y mitigación de los efectos del cambio climático.
El caso es que todos ellos tienen problemas semejantes:
- Complejidad a Gran Escala: Implica modelar sistemas climáticos, geológicos, hidrológicos, y biológicos a escala global. Esto requiere una enorme cantidad de datos, desde mediciones satelitales hasta sensores terrestres.
- Dinamismo: El planeta está en constante cambio, influenciado por factores naturales y humanos, lo que requiere actualizaciones constantes y modelos que puedan adaptarse a nuevas condiciones.
- Integración de Datos: Se necesitan integrar datos de múltiples fuentes, incluyendo observaciones espaciales, terrestres y marinas, lo que plantea desafíos en términos de compatibilidad y escala de datos.
- Modelado Predictivo: La capacidad de predecir eventos futuros, como el clima y los desastres naturales, es esencial pero extremadamente compleja debido a la cantidad de variables involucradas.
Entre los proyectos existentes, hay que destacar:
Proyecto de NVIDIA: Tierra-2
NVIDIA está desarrollando un gemelo digital del planeta llamado «Tierra-2» (Earth-2), utilizando la supercomputadora de inteligencia artificial más avanzada del mundo. Este proyecto tiene como objetivo simular modelos climáticos para explorar el impacto del calentamiento global en diferentes regiones del mundo. La tecnología involucrada combina computación acelerada por GPU, aprendizaje profundo, y grandes cantidades de datos para realizar modelos climáticos de ultrarresolución. Esta iniciativa no solo se enfoca en la predicción climática, sino que también busca avanzar en otros campos como el descubrimiento de fármacos y la creación de gemelos digitales físicamente precisos de ciudades y fábricas.
El Proyecto Tierra-2 de NVIDIA es un esfuerzo significativo en la creación de un gemelo digital del planeta Tierra, enfocado principalmente en el estudio y predicción del cambio climático. Este proyecto destaca por varias razones clave:
- Supercomputación Avanzada: NVIDIA está desarrollando la supercomputadora de inteligencia artificial más poderosa del mundo específicamente para este proyecto. Esta supercomputadora jugará un papel crucial en la simulación de modelos climáticos detallados y en la exploración del impacto del calentamiento global en diversas regiones del mundo.
- Simulación de Modelos Climáticos: El objetivo principal de Tierra-2 es crear simulaciones climáticas de alta resolución. Estas simulaciones serán capaces de predecir cambios en el clima extremo a nivel regional, lo cual es un desafío significativo en la meteorología y climatología actual.
- Tecnologías Integradas: Para alcanzar estos objetivos, NVIDIA está combinando tres tecnologías principales: computación acelerada por GPU, aprendizaje profundo y avances en redes neuronales, y una gran cantidad de datos y modelos climáticos. Esta combinación permitirá realizar modelos climáticos de ultra alta resolución.
- Aplicaciones Diversas: Además de la modelización climática, las innovaciones tecnológicas desarrolladas en el marco de este proyecto también se aplicarán en otros campos. Esto incluye el descubrimiento de fármacos y la creación de gemelos digitales físicamente precisos de ciudades y fábricas.
- Impacto Potencial: Los modelos climáticos de alta resolución podrían proporcionar alertas tempranas y ayudar a las ciudades, países y pueblos a adaptarse y hacer más resilientes sus infraestructuras frente a los impactos del cambio climático.
- Colaboraciones y Desarrollo Futuro: NVIDIA también está colaborando con otros investigadores y empresas para aplicar tecnologías similares en áreas como la simulación molecular, que es crucial en el descubrimiento de nuevos fármacos.
La capacidad de predecir y entender mejor los cambios climáticos a nivel regional y global no solo informará las políticas de mitigación y adaptación al cambio climático, sino que también tendrá aplicaciones en muchos otros campos de la ciencia y la tecnología.
Proyecto «Destination Earth» del Barcelona Supercomputing Center
El Barcelona Supercomputing Center (BSC-CNS) está trabajando en la creación de un gemelo digital de la Tierra a través de su supercomputador MareNostrum. Este esfuerzo es parte del proyecto europeo «Destination Earth» (DestinE), que tiene como finalidad desarrollar gemelos digitales para monitorizar, modelizar y predecir las actividades naturales y humanas, además de probar escenarios para un desarrollo más sostenible. El objetivo es proporcionar una herramienta para anticipar y combatir los efectos del cambio climático, utilizando una réplica digital del planeta que ilustra diferentes escenarios futuros.
El proyecto «Destination Earth» (DestinE) del Barcelona Supercomputing Center (BSC-CNS) es una iniciativa ambiciosa que forma parte de un esfuerzo más amplio a nivel europeo para desarrollar gemelos digitales de la Tierra. Este proyecto se centra en varios aspectos clave:
- Desarrollo de un Gemelo Digital de la Tierra: Utilizando el supercomputador MareNostrum, el BSC-CNS está trabajando en la creación de una réplica virtual de la Tierra. El objetivo es predecir los efectos del cambio climático y construir resiliencia frente a estos cambios.
- Parte del Proyecto Europeo ‘Destination Earth’: El BSC es un centro de investigación clave en el proyecto europeo DestinE, que tiene como objetivo desarrollar gemelos digitales del planeta para monitorizar, modelizar y predecir tanto las actividades naturales como las humanas.
- Objetivos Específicos: La reproducción digital permitirá monitorizar y predecir el estado de salud del planeta teniendo en cuenta los efectos del cambio climático y la evolución de los océanos, la atmósfera y los bosques. Esto facilitará a las administraciones la evaluación de la eficacia y el impacto de las políticas públicas medioambientales.
- Escenarios Futuros y Datos: El planeta digital simulado ofrecerá diferentes escenarios sobre cómo podría ser el futuro en función de los cambios climáticos y meteorológicos. El sistema será escalable, permitiendo la introducción de cada vez más datos.
- Colaboración Internacional: Además del BSC, en este proyecto participan el European Centre for Medium-Range Weather Forecast (ECMWF), la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Organización Europea para la Explotación de Satélites Meteorológicos (EUMETSAT). La Iniciativa Común Europea de Computación de Alto Rendimiento (EuroHPC JU) proporciona los recursos de supercomputación necesarios.
- Contribución Significativa del BSC: El BSC ha recibido financiación significativa para desarrollar los dos primeros gemelos digitales antes de abril de 2024 y es uno de los actores clave en el desarrollo de DestinE.
Este proyecto representa un gran paso adelante en la modelización ambiental y climática, ofreciendo una herramienta potente para entender mejor y responder a los desafíos del cambio climático. La capacidad de simular diferentes escenarios y predecir sus impactos puede ser crucial para la toma de decisiones en política medioambiental y en la planificación de la resiliencia frente al cambio climático.