Uno de los protagonistas de la pasada Φ-Week 2020 de la ESA fue el proyecto Destination Earth, una herramienta que utilizará tecnología computacional cuántica que pretende crear un gemelo digital de la Tierra con datos de alto valor científicos y social
Las presiones antropogénicas sobre el medio están encaminando a la Tierra hacia un clima más hostil en que el inundaciones, sequías y grandes tormentas impactarán de forma más frecuente y notable en todos los sectores de la sociedad, produciendo pérdidas de valor incalculables.
Debido a que esa realidad parece estar más cerca que nunca, una de las prioridades de las instituciones europeas, al igual que las españolas, gira entorno a la perfección de nuestra comprensión climática con el fin de anticiparnos a todos esos escenarios climáticos que están por venir.
En el pasado, la Unión Europea quiso alcanzar esta meta con el ExtremeEarth, un programa dirigido por el Centro Europeo de Previsiones Meteorológicas a Medio Plazo (ECMWF) que estuvo enfocado en el uso de novedosas y avanzadas tecnologías digitales que desarrollarían modelos climáticos futuros a disposición de la ciencia y el público en general.
“La enorme diversidad y volumen de datos procedentes de la observación terrestre requiere la adopción de una infraestructura digital vanguardista capaz de procesarlos y manejarlos con extrema eficiencia. ExtremeEarth satisfará nuestras necesidades en este sentido”, resaltan desde el ECMWF.
En teoría, este proyecto supercomputacional debía haberse lanzado en enero del 2019 para estar en completo funcionamiento en la década presente. Sin embargo, las rígidas exigencias del programa terminaron cancelando el proyecto, aunque la esencia de él quedó latente en los corazones de Europa, que no estaban dispuestos a desechar una idea tan novedosa como aquella.
Así pues, de las cenizas del ExtremeEarth ha nacido el proyecto Destination Earth (DestinE), una iniciativa que pretende crear un gemelo digital de nuestro planeta con el que usuarios de diversas clases podrán acceder a información valiosa sobre el pasado, presente y futuro del clima de la Tierra mediante modelos y escenarios de alta calidad que se irán actualizando constantemente con datos de otros programas de la Agencia Espacial Europea (ESA).
Destination Earth
Según la Comisión Europea (CE), los usuarios de Destination Earth podrán acceder a grandes cantidades de información natural y socioeconómica con el fin de:
- Monitorizar con información actualizada el estado de salud del planeta. Podrán estudiar los efectos del cambio climático, estado de los océanos, criosfera, biodiversidad, usos de la tierra, entre otros datos.
- Realizar simulaciones dinámicas de alta precisión de los sistemas naturales de la Tierra, como los océanos, costas o atmósfera.
- Mejorar las capacidades de modelado y predicción con los que se pueda, por ejemplo, anticipar y planificar medidas en caso de huracanes y otros eventos climáticos extremos.
- Apoyar la formulación y aplicación de políticas de la UE, por ejemplo, para evaluar el impacto y la eficiencia de la política medioambiental y las medidas legislativas pertinentes.
- Reforzar las capacidades industriales y tecnológicas de Europa en simulación, modelado, análisis de datos predictivos e Inteligencia Artificial (IA), así como informática de alto rendimiento.
Este proyecto destacará, en gran parte, por el uso masivo de tecnología computacional cuántica, suministrada principalmente por la ESA: EOP AI-enhanced Quantum Initiative for EO (Iniciativa Cuántica mejorada por IA para Observación de la Tierra de EOP), una inciativa presentada esta semana por Josef Aschbacher, director de los programas de Observación de la Tierra de la ESA, en la Φ-Week.
“Esta iniciativa crear una capacidad cuántica que pueda resolver problemas importantes de observación de la Tierra empleando Inteligencia Artificial. El objetivo será el de dar apoyo a programas como Digital Twin Earth y Copernicus”, señalan desde la ESA.
Para Giuseppe Borghi, director del Φ-Lab donde se creará esta iniciativa cuántica, se trata un paso en nuestro desarrollo humano debido a los “avances que nos puede suministrar este tipo de tecnología”: “En los próximos años, veremos cómo más disciplinas relacionadas con las ciencias de la Tierra y del espacio emplean técnicas de computación cuántica actuales o futuras para resolver problemas geocientíficos”, subraya.
Por ejemplo, según la revista Science, en la actualidad los modelos climáticos se ejecutan a resoluciones de 50 o 100 kilómetros en el mapa e, incluso, a nueve kilómetros, tal y como lo hace el ECMWF. Con esta tecnología computacional se pretende que los modelos climáticos futuros se puedan ejecutar con un kilómetro, lo que ofrecería datos sobre la evolución de fenómenos extremos o corrientes de convección, por ejemplo, con un nivel de exactitud hasta ahora casi inalcanzable.
Así pues, con el uso de esta tecnología y la propia filosofía del proyecto, la Comisión Europea espera que Destination Earth contribuya no solo al desarrollo del Green Deal y de la estrategia Digital, sino también a la Estrategia Europea de Datos, que pretende construir un mercado único de datos que fluyan libremente dentro de las fronteras de la UE.
Actualmente, los centros de investigación europeos están realizando una investigación con el Destination Earth, que se mostrará a lo largo de este mes de octubre, acerca de las posibles aplicaciones y los requisitos necesarios para el desarrollo de este gemelo terrestre digital.
Después de esta fase inicial, se realizarán talleres con distintos científicos y en el 2023 se espera que pueda lanzarse una plataforma operativa con los dos primeros gemelos digitales de la Tierra. Para el 2025 se formalizarán otros dos gemelos más y se comenzará a ofrecer servicios a los usuarios del sector público “con el fin de desarrollar, monitorear y evaluar el impacto de las políticas y medidas legislativas propuestas sobre el medio ambiente y el clima”.
A partir de ese momento, y con un margen hasta el 2030, la CE espera que se cree un gemelo definitivo de la Tierra mediante una convergencia de los creados anteriormente y que sus datos puedan empezar a abrirse al público.
