Une copie numérique de la Terre peut aider les scientifiques à mieux modéliser l'avenir de notre planète et à trouver des solutions aux problèmes causés par le changement climatique.
Le modèle amélioré, appelé Digital Twin Earth, est développé par l'Agence spatiale européenne (ESA) et ses partenaires sur la base de données et d'images provenant de satellites d'observation de la Terre et de capteurs au sol. Pour le fonctionnement fiable du projet, de nouveaux algorithmes avancés d'intelligence artificielle et de puissants superordinateurs, déjà en cours de développement, seront nécessaires.
L'ESA a lancé le projet Digital Twin Earth en 2020 et a invité des chercheurs et des entreprises technologiques de toute l'Europe à présenter leurs progrès lors d'un événement appelé PhiWeek, qui s'est déroulé du 11 au 15 octobre. L'objectif de ce mégamodèle planétaire est de simuler l'impact de divers processus naturels et activités humaines sur la planète et des scénarios d'évolution future. Lors de la conférence PhiWeek, les partenaires de l'ESA ont présenté plusieurs modèles partiels - des "jumeaux" à plus petite échelle dédiés à différentes régions de la Terre ou à des sous-systèmes.
Par exemple, un modèle numérique de l'Antarctique est développé par un groupe de scientifiques de l'Université d'Edimbourg en Ecosse. Dans la déclaration des scientifiques, il est dit que 60% de toute l'eau douce sur Terre se trouve en Antarctique. Si toute cette glace fondait, le niveau mondial de la mer augmenterait de 58 m. Le double numérique aidera les chercheurs à mieux comprendre l'état de la calotte glaciaire et à étudier le processus de fonte. D'autres jumelages partiels se sont concentrés sur l'hydrologie du bassin du Pô dans le nord de l'Italie et sur la modélisation de la sécheresse en Afrique.
Le jumeau numérique des océans, développé par l'Institut national d'océanologie en France, étudie l'interaction entre les changements de l'atmosphère et le comportement des océans. Les scientifiques utiliseront ce modèle pour étudier la soi-disant renforcement arctique, un phénomène peu étudié qui fait que les régions polaires du nord se réchauffent deux fois plus vite que le reste du monde.
Les modèles sont conçus pour être facilement accessibles même aux utilisateurs sans connaissances techniques avancées dans le domaine de l'observation de la Terre et de la modélisation du climat. Selon les chercheurs, les décideurs politiques devraient pouvoir utiliser ces modèles pour visualiser les changements dans les écosystèmes et modéliser les conséquences de différentes décisions.
Par exemple, Digital Twin Food Systems modélise l'impact des activités agricoles sur le système naturel, ainsi que l'impact des fluctuations climatiques sur la production alimentaire. Le jumeau numérique forestier est conçu pour créer le modèle le plus précis et le plus réaliste de la couverture forestière mondiale et pour étudier les différentes fonctions que les forêts jouent dans la vie sur la planète, y compris le stockage du dioxyde de carbone, qui contribue au réchauffement climatique.
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