Eine digitale Kopie der Erde kann Wissenschaftlern helfen, die Zukunft unseres Planeten besser zu modellieren und Lösungen für die durch den Klimawandel verursachten Probleme zu finden.
Das verbesserte Modell mit dem Namen Digital Twin Earth wird von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und ihren Partnern auf der Grundlage von Daten und Bildern von Erdbeobachtungssatelliten und Sensoren am Boden entwickelt. Für den zuverlässigen Betrieb des Projekts werden neue fortschrittliche Algorithmen der künstlichen Intelligenz und leistungsstarke Supercomputer benötigt, die bereits entwickelt werden.
Die ESA startete das Projekt Digital Twin Earth im Jahr 2020 und lud Forscher und Technologieunternehmen aus ganz Europa ein, ihre Fortschritte während einer Veranstaltung namens PhiWeek vorzustellen, die vom 11. bis 15. Oktober stattfand. Der Zweck dieses planetarischen Megamodells besteht darin, die Auswirkungen verschiedener natürlicher Prozesse und menschlicher Aktivitäten auf den Planeten sowie Szenarien der zukünftigen Entwicklung zu simulieren. Auf der PhiWeek-Konferenz stellten die ESA-Partner mehrere Teilmodelle vor – kleinere „Zwillinge“, die verschiedenen Regionen der Erde oder Subsystemen gewidmet sind.
Beispielsweise wird ein digitales Modell der Antarktis von einer Gruppe von Wissenschaftlern der University of Edinburgh in Schottland entwickelt. In der Erklärung von Wissenschaftlern heißt es, dass sich 60% des gesamten Süßwassers der Erde in der Antarktis befinden. Wenn all dieses Eis schmelzen würde, würde der globale Meeresspiegel um satte 58 m steigen. Das digitale Double wird den Forschern helfen, den Zustand der Eisdecke besser zu verstehen und den Schmelzprozess zu untersuchen. Andere partielle Zwillinge konzentrierten sich auf die Hydrologie des Po-Beckens in Norditalien und die Dürremodellierung in Afrika.
Der vom Nationalen Institut für Ozeanologie in Frankreich entwickelte digitale Ozeanzwilling untersucht die Wechselwirkung zwischen Änderungen in der Atmosphäre und dem Verhalten der Ozeane. Wissenschaftler werden dieses Modell verwenden, um die sogenannten zu untersuchen arktische Stärkung, ein wenig untersuchtes Phänomen, das dazu führt, dass sich die nördlichen Polarregionen doppelt so schnell erwärmen wie der Rest der Welt.
Die Modelle sind so konzipiert, dass sie auch Benutzern ohne fortgeschrittene technische Kenntnisse auf dem Gebiet der Erdbeobachtung und Klimamodellierung leicht zugänglich sind. Laut den Forschern sollten politische Entscheidungsträger in der Lage sein, diese Modelle zu verwenden, um Veränderungen in Ökosystemen zu visualisieren und die Folgen verschiedener Entscheidungen zu modellieren.
Beispielsweise modelliert Digital Twin Food Systems die Auswirkungen landwirtschaftlicher Aktivitäten auf das natürliche System sowie die Auswirkungen von Klimaschwankungen auf die Lebensmittelproduktion. Der digitale Waldzwilling wurde entwickelt, um das genaueste und realistischste Modell der globalen Waldbedeckung zu erstellen und die verschiedenen Funktionen zu untersuchen, die Wälder im Leben auf dem Planeten spielen, einschließlich der Speicherung von Kohlendioxid, das zur Klimaerwärmung beiträgt.
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