Terra 2.0: réplica digital mostrará a evolução da crise do clima

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Destination Earth (ou Destino Terra) é o nome do projeto ambicioso que tem como objetivo central a criação de uma Terra virtual, no qual o destino do planeta poderá ser modelado nos mínimos detalhes.

A iniciativa europeia, cujo lançamento foi oficialmente marcado com a publicação do projeto na revista Nature Computacional Science, envolve cientistas do Clima e da Computação e começará a funcionar em meados deste ano e deverá durar 1 década, desenvolvendo e testando cenários possíveis para um desenvolvimento humano sustentável.

"Se a construção de um dique de 2 metros está sendo planejado na Holanda, por exemplo, posso examinar os dados no gêmeo digital e verificar qual é a probabilidade de ele proteger a região contra os eventos extremos esperados em 2050", disse o vice-diretor de Pesquisa do Centro Europeu de Previsões do Tempo de Médio Prazo (ECMWF), o geofísico Peter Bauer, um dos idealizadores do Destination Earth.

Terra extrema

O programa vai substituir o ExtremeEarth (ou Terra Extrema), também liderado pelo ECMWF, que foi encerrado prematuramente. A ideia, porém, de usar computação e inteligência artificial (IA) para criar uma réplica exata do planeta permaneceu e serviu para que a European High-Performance Computing Joint Undertaking (ou Empresa Comum Europeia para a Computação de Alto Desempenho, em tradução livre) recebesse 8 bilhões de euros (US$ 9,7 bilhões) em investimentos.

A proposta anterior visava aplicar os recursos em Extreme Earth Analytics (técnicas de sensoriamento remoto e IA) para dar forma aos dados coletados pelo Copernicus, o programa de observação da Terra coordenado e gerido pela Comissão Europeia, em parceria com a Agência Espacial Europeia (ESA) e que usa satélites de observação não só os da ESA como de outras agências espaciais.

Segundo a cientista Sandrine Bony, especializada em nuvem, do Instituto Pierre Simon Laplace, os modelos meteorológicos de hoje coletam dados de estações meteorológicas, aviões e boias espalhadas pelos oceanos. Algumas áreas, porém, ficam descobertas e, por isso, não é possível, por exemplo, medir acuradamente fraturas abertas no gelo marinho: “O Destination Earth vai preencher essa lacuna, quando as escalas que são projetadas se aproximarem daquelas que são medidas”.

Um quilômetro

Com esses dados, a atmosfera da Terra está sendo renderizada em quadrantes de 1 quilômetro de diâmetro (os modelos hoje existentes tem resolução entre 9 e 100 quilômetros), o que possibilitará aos pesquisadores analisarem as correntes de ar que transportam o calor responsável por formar nuvens e tempestades sem depender de aproximações algorítmicas, por exemplo. “É a modelagem do clima 3.0”, brinca o cientista climático Bjorn Stevens, do Instituto Max Planck de Meteorologia.

À esquerda, a Terra vista do espaço e à direita, o planeta digital.À esquerda, a Terra vista do espaço, e, à direita, o planeta digital.Fonte:  EUMETSAT/ECMWF/Divulgação 

O programa do Destination Earth será executado em 1 dos 3 supercomputadores que a Comissão Europeia vai instalar na Finlândia, Itália ou Espanha – o local deverá prover energia abundante, já que para construir e rodar o modelo da Terra 2.0 são necessários 20 mil GPUs e 20 Megawatts.

Além do clima, a ação do ser humano será incorporada ao modelo, com todos os processos que modificam a superfície terrestre. O modelo mostrará desde padrões de tráfego e movimentos da população (rastreados via celulares) até manejo da água, derrubada da cobertura vegetal nativa, ondas de migração ou construção de edificações.

Informações de satélites, boias, aviões e estação meteorológicas estão alimentando a base de dados do modelo digital da Terra.Informações de satélites, boias, aviões e estações meteorológicas estão alimentando a base de dados do modelo digital da Terra.Fonte:  Comissão Europeia/Divulgação 

As previsões que surgirem servirão para que os responsáveis pelas políticas públicas econômicas e ambientais tomem decisões baseadas em avaliações de como elas impactarão a sociedade. “Agora, aqueles que trabalham com modelos vão deixar de prever o clima e observar o que o clima fará", disse a cientista de riscos climáticos Erin Coughlan de Perez, do Centro Climático da Cruz Vermelha e do Crescente Vermelho.

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