Cientistas propõem construção de réplica digital da Terra

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Um grupo de cientistas da União Europeia e do Instituto Federal de Tecnologia da Suíça em Zurich (ETH Zurich) publicou nesta semana um artigo onde propõe a construção de uma réplica digital da Terra, com o objetivo de auxiliar os governantes na tomada de decisões em preparativo para eventos climáticos extremos.

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Batizada de Destination Earth (Destino Terra) a iniciativa irá começar em meados deste ano e durará 10 anos. Um modelo digital altamente preciso de nosso planeta será usado para mapear o desenvolvimento climático e eventos extremos da forma mais precisa possível, no espaço e no tempo.

Dados obtidos através da observação de nosso planeta serão continuamente incorporados à réplica digital para monitorar de forma mais precisa eventos climáticos e seus desdobramentos futuros. Além disso, os cientistas querem integrar ao modelo dados sobre atividades humanas relevantes. O objetivo é representar praticamente todos os processos na superfície do planeta da maneira mais realista possível, incluindo a influência humana nas reservas de água, alimentos e energia.

A réplica de nosso planeta será um sistema de informação para desenvolver e testar cenários que mostrem formas de desenvolvimento sustentável e para fornecer maior embasamento a políticas governamentais. 

“Se você estiver planejando um dique de 2 metros de altura na Holanda, por exemplo, posso analisar os dados na réplica digital e te dizer a probabilidade de que ele ainda ofereça proteção contra eventos extremos em 2050”, disse Peter Bauer, diretor assistente de pesquisa no Centro Europeu de Previsões Climáticas a Médio Prazo (ECMWF), e um dos cocriadores do Destination Earth.

Computadores atuais não têm o poder de processamento necessário para rodar uma simulação de todo o planeta em uma resolução de um quilômetro, como proposto na iniciativa. Para resolver este problema Thomas Schulthess, Diretor do Centro Nacional de Supercomputação da Suíça of (CSCS) propõe o desenvolvimento conjunto de hardware e software.

Entre as abordagens sugeridas  estão a otimização de algoritmos e estruturas de dados e a separação entre o código que resolve um problema científico do código responsável por realizar cálculos da forma mais eficiente em determinada arquitetura de hardware. O objetivo é facilitar uma futura troca para arquiteturas que ainda venham a ser desenvolvidas.

Os autores também veem potencial no uso da inteligência artificial para a assimilação de dados de observações, representação de processos físicos incertos e compressão de dados. A estimativa é que uma simulação como a Destination Earth necessitaria de 20.000 GPUs e 20 Megawatts de energia. Idealmente, o computador seria construído em um local onde energia elétrica produzida a partir de fontes livres de carbono está amplamente disponível.

Fonte: Phys.org

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