Réplica digital da Terra pode salvar o mundo de um desastre climático

Uma réplica digital da Terra poderá ajudar os cientistas a modelar melhor o futuro do nosso planeta, ao mesmo tempo que procuram encontrar soluções para os problemas causados pelas alterações climáticas.

O modelo avançado chamado Digital Twin Earth está a ser desenvolvido pela Agência Espacial Europeia (ESA) e parceiros com base em dados e imagens de satélites de observação terrestre e sensores no solo. Para funcionar de forma fiável, o projeto vai exigir a aplicação de novos algoritmos avançados de inteligência artificial e poderosos supercomputadores – atualmente em desenvolvimento.

A ESA lançou o projeto Digital Twin Earth em 2020 e o objetivo deste megamodelo planetário é simular os efeitos de vários processos naturais e atividades humanas no planeta e cenários-modelo de evolução futura.

Exemplos das funcionalidades da Digital Twin Earth

Por exemplo, os cientistas poderão conseguir modelar de que forma a substituição da produção energética de combustíveis fósseis numa determinada região por centrais de energia renovável altera as concentrações de gases com efeito de estufa na atmosfera, e como essa mudança, consequentemente, afeta a taxa de subida do nível do mar.

Há também modelos parciais, “gémeos” – em menor escala - centrados em várias regiões da Terra ou nos subsistemas do planeta. Refira-se a Antártida, por exemplo. Esta área detém 60% de toda a água doce da Terra. Se todo este gelo derretesse, o nível global do mar subiria num ápice – cerca de 58 metros. Assim, há um modelo digital da Antártida que está a ser desenvolvido para ajudar os investigadores a compreender melhor o estado da camada de gelo, bem como o processo de descongelamento.

Para obterem este modelo “gémeo” da Antártida, os cientistas recorreram a observações de satélite, simulações numéricas e inteligência artificial, que continha as suas camadas de gelo, a sua hidrologia, o oceano circundante, a atmosfera e a biosfera. De acordo com Noel Gourmelen, cientista da criosfera da Universidade de Edimburgo, "utilizámos o gémeo antártico para localizar o paradeiro da água derretida sobre e sob o manto de gelo, e para explorar como as plataformas de gelo derretem sob vários cenários hidrológicos".

Digital Twin Ocean, desenvolvido para analisar a interação entre atmosfera e oceanos

O Digital Twin Ocean, desenvolvido pelo National Institute for Ocean Science em França, analisa a interação entre as mudanças na atmosfera e o comportamento dos oceanos. Os cientistas vão usar este modelo para estudar a amplificação ártica, um processo pouco compreendido que diz respeito ao facto das regiões polares do norte estarem a aquecer duas vezes mais rápido do que o resto do mundo.

Os modelos foram concebidos de uma maneira acessível para que sejam facilmente consultados pelos utilizadores sem conhecimentos técnicos avançados de observação terrestre e modelação climática. Para os investigadores, estes modelos são os ideais para os decisores políticos percecionarem as alterações nos ecossistemas e as consequências (em modelo) de várias decisões.

Digital Twin Food Systems e Forest Digital Twin

Um outro modelo é o Digital Twin Food Systems. Este projeto simula de que forma as atividades agrícolas condicionam o sistema natural amplo, mas também modela os efeitos das variações climáticas na produção alimentar.

Por último, destaque para o Forest Digital Twin tem como objetivo a criação de um modelo mais preciso e realista da cobertura florestal à escala global e pretende estudar as funções que as florestas desempenham na vida do planeta, tais como o armazenamento do dióxido de carbono que provoca o aquecimento do clima.