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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.

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.

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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. 

Mapa mostra mudanças na temperatura de várias regiões do planeta ao longo dos anos
Simulação poderá auxiliar na modelagem dos efeitos de eventos extremos causados pelo aquecimento global. Imagem: Instituto Max Planck de Meteorologia

“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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