Gêmea digital da Terra ajuda a simular desastres naturais

A Agência Espacial Europeia financiou um estudo voltado para a criação de uma gêmea digital da Terra, que pode ajudar na simulação de desastres naturais. O objetivo do artigo, publicado na última terça (5) na revista Frontiers in Science, é identificar possibilidades em torno das condições climáticas e assim prevenir riscos reais para o planeta.

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Sob o argumento de que as mudanças climáticas afetam profundamente o ciclo global da água, aumentando a probabilidade e a gravidade de eventos extremos, os cientistas querem prever e monitorar com precisão os desastres ambientais, além de gerir de forma otimizada os recursos hídricos. Daí vem a ideia da gêmea digital da Terra.

O modelo, chamado Digital Twin Earth (DTE), deve contar futuramente com inteligência artificial para monitorar e simular processos da Terra, com base em “dados de alta resolução e modelagem avançada de umidade do solo, precipitação, evaporação e descarga fluvial”.

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Isso porque, nas últimas décadas, o desafio de reconstruir o ciclo da água terrestre em alta resolução foi abordado principalmente pelo desenvolvimento de modelos hidrológicos globais e da superfície terrestre.

Gêmea digital da Terra

Com base nisso, a invenção pode ser explorada “para prever inundações e deslizamentos de terra e para gerir a irrigação para a agricultura de precisão”. No entanto, a equipe reconhece que a implementação em larga escala exigirá mais avanços para avaliar produtos de alta resolução em diferentes regiões e climas.

De qualquer forma, o modelo permite a reconstrução quadridimensional (4D) do ciclo da água terrestre em alta resolução através da integração das mais recentes observações de satélite e modelação hidrológica avançada, como podemos ver abaixo:

Com a técnica, os cientistas introduzem dados para simular os melhores e os piores cenários de catástrofes naturais em diferentes ambientes da Terra.

Assim, a tecnologia pode ser utilizada para prever onde podem acontecer inundações e deslizamentos de terras, e fornecer ideias para lidar da melhor maneira possível com os nossos recursos hídricos.

Futuros testes

No estudo, consta que “os testes rigorosos necessários para avaliar o desempenho destes produtos em altas resoluções espaciais e temporais são muito desafiadores devido à indisponibilidade de observações terrestres em escalas espaciais e temporais relevantes”.

Por isso, a avaliação indireta e novas abordagens devem, portanto, ser desenvolvidas aplicando os dados em estudos de caso.

“É importante ressaltar que, ao avaliar produtos de satélite de alta resolução ou ao desenvolver modelos de alta resolução, não se pode simplesmente aumentar o poder do computador e aplicar algoritmos desenvolvidos em escalas espaciais grosseiras. Os algoritmos devem ser avançados para torná-los adequados ao aumento da complexidade física nas escalas mais refinadas”, escrevem os autores.

Resta aguardar pelos avanços do estudo por trás da gêmea digital da Terra, em prol da redução de erros que podem acontecer por conta das alterações nas condições atmosféricas — o que tende a acontecer  de maneira ainda mais acentuada quando o grupo conseguir implementar a inteligência artificial.

Leia a matéria no Canaltech.

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