Il modello virtuale replica il ciclo dell'acqua sulla Terra integrando osservazioni satellitari ad alta risoluzione
L'Istituto per la ricerca e la protezione idrogeologica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) ha partecipato alla creazione di un modello virtuale del ciclo dell'acqua sulla Terra, che è stato sviluppato con l'obiettivo di ottimizzare la gestione delle risorse idriche e di mitigare i disastri naturali correlati all'acqua. La piattaforma è stata realizzata nel contesto del progetto "Digital Twin Earth Hydrology", finanziato dall'Agenzia Spaziale Europea, e ne è stata descritta la natura e le funzionalità sulla rivista scientifica Frontiers in Science. È quanto annuncia il Consiglio nazionale delle ricerche in una nota.
Il modello virtuale replica il ciclo dell'acqua sulla Terra integrando osservazioni satellitari ad alta risoluzione. Alla creazione di questo modello hanno contribuito 11 partner scientifici provenienti da tutta Europa, tra cui le Università di Bologna, Perugia e Genova per l'Italia.
“Con l'avanzare della crisi climatica e l'aumento dell'impatto umano sul ciclo dell'acqua, diventa di fondamentale importanza poter disporre di strumenti di simulazione avanzati: la piattaforma sviluppata è, appunto, un “gemello digitale” del nostro pianeta, una replica virtuale in grado di fornire un ambiente di prova utilizzabile da chiunque per una gestione efficace delle risorse idriche. Fenomeni come inondazioni e siccità rimangono, infatti, difficili da prevedere: il nostro obiettivo è creare un sistema che permetta ai non esperti, compresi i decisori politici e i cittadini, di eseguire simulazioni interattive”, ha spiegato Luca Brocca, ricercatore del Cnr-Irpi e primo autore dello studio.
La piattaforma – si legge nella nota - è per ora relativa a un caso di studio specifico: il ciclo dell'acqua terrestre nel bacino del Mediterraneo. Per realizzarla, sono state utilizzate enormi quantità di dati satellitari, combinando informazioni di osservazione della Terra che spaziano dall'umidità del suolo, alle precipitazioni, dall'evaporazione alla portata dei fiumi alla profondità della neve.
“Simulare la Terra ad alta risoluzione è un processo altamente complesso: per questo abbiamo iniziato da un’area circoscritta, anche se estesa, tenendo conto di una varietà di parametri. Questi dati sono stati utilizzati per implementare una piattaforma basata su cloud, che può essere liberamente utilizzata per simulazioni e visualizzazioni, permettendo di mappare rischi e gestire al meglio le risorse”, ha aggiunto il ricercatore.
Un "gemello digitale" è una rappresentazione virtuale di un oggetto fisico che consente di testare il suo comportamento fino al punto della distruzione senza provocare danni reali. Analogamente, si legge nella nota, un "digital twin" della Terra, costantemente aggiornato con nuovi dati, consentirebbe di simulare scenari ottimali e peggiori, valutare i rischi e monitorare lo sviluppo di condizioni pericolose prima che si verifichino.
"In campo idrogeologico, la possibilità di avere un gemello digitale della Terra potrà fornire informazioni preziose e utili per la gestione sostenibile dell'acqua, la resilienza ai disastri, la protezione delle popolazioni, così contribuendo allo sviluppo sostenibile. Questo progetto è un esempio di efficace sinergia tra missioni satellitari che dimostra come la scienza possa aiutare a gestire gli effetti del cambiamento climatico e altri impatti umani: in questo scenario, l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico avranno un ruolo fondamentale, via via permettendoci di migliorare l'analisi, la raccolta e la velocità di elaborazione dei dati, e semplificando la valutazione della loro qualità”, ha concluso il ricercatore.
