Gemello digitale della Terra, siamo andati a vedere come sta crescendo

Kajaani (Finlandia) – Nato per farci compiere un cambio di passo nella comprensione della crisi climatica e degli eventi estremi, il gemello digitale della Terra ha cittadinanza europea e tre genitori: Esa (Agenzia spaziale europea), Ecmwf (Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio raggio), ed Eumetsat (Organizzazione europea per lo sfruttamento dei satelliti meteorologici). Battezzato con il nome di DestinationEarth a giugno 2024, ora “giace in culla”, protetto della candida struttura a fiocco di neve del supercomputer Lumi.

In questa infrastruttura finlandese, compagno un box col nome, passandoci accanto se ne può quasi percepire il respiro. “Come sta crescendo?”: tutti sperano sarà dotato in scienze e matematica, perché sarà l’alleato più pregiato per riuscire ad attuare le politiche del Green Deal del 2030. Wired Italia ha autoritario di chiederlo direttamente a chi lo sta “svezzando”.

I due digital twin

“Per testare la fattibilità dei processi prima di avviarli su larga scala, nei primi mesi di vita di DestinationEarth abbiamo creato due digital twin specifici, uno per l’adattamento ai cambiamenti climatici (ClimateDT) e uno per la gestione degli eventi estremi (ExtremeDT)“ spiega Umberto Modigliani, deputy director of forecasts di Ecmwf. Il primo produce simulazioni climatiche globali con una risoluzione di 5 chilometri e almeno una volta all’anno. Un passo in avanti inedito rispetto ai modelli attuali, eseguiti solo una volta ogni diversi anni e con la risoluzione tipica dell’Ipcc di circa 100 chilometri. Un digital twin come ClimateDT permette inoltre di integrare aggiornamenti sia scientifici che digitali e, soprattutto, informazioni di specifico interesse per tanti settori che probabilmente finiranno per pendere dalle labbra di questo nuovo gemello digitale lungimirante e fruibile.

Modigliani cita energia, agricoltura, smart cities, ma anche trasporti e pianificazione urbana: gli occhi di tutti saranno sempre più puntati sul cambiamento climatico, oppure sugli eventi estremi, quelli al centro di ExtremeDT. Quest’altro gemello pilota creato da Ecmwf eccelle nelle simulazioni numeriche, ne fa su misura e all’avanguardia, su una scala temporale di pochi giorni e anche dinamicamente configurabili su aree limitate e a scelta. Attivando il DT regionale On-Demand Extremes si può infatti “inseguire” uno specifico evento atmosferico in tutta la sua evoluzione. Sviluppato da un consorzio europeo guidato da Météo-France (Il servizio metereologico ufficiale francese), questo servizio “consente di ingrandirne e valutarne gli impatti a risoluzioni inferiori al chilometro su una scala temporale di un paio di giorni – spiega Modigliani – sarà pregiato per i decision maker alle prese con i sempre più frequenti eventi estremi sia meteorologici, che idrologici e di qualità dell’aria”.

Collegamento in streaming con la Terra

Mentre questi due “gemelli separati alla nascita” crescono, a settembre ha preso il via la fase di pre-operazionalizzazione. “Ora che abbiamo dimostrato che la ‘catena’ funziona, va compreso come renderla regolare” spiega Modigliani. C’è tempo due anni per lavorarci e le sfide non mancano. Servono maggiori risorse di calcolo rispetto al 5% offerto da ciascuno dei 3 supercomputer europei oggi coinvolti: Lumi, Leonardo e Mare Nostrum. Servirebbe anche spazio per i conservare i dati prodotti, in continuo aumento, oppure un diverso modello di interazione con DestinationEarth.

“Oggi solo il 10% viene conservato nel data bridge per creare poi servizi e ‘impact application’ da mettere su una service platform sotto responsabilità di Esa – spiega Modigliani – serve sviluppare una modalità diversa, per ridurre la necessità di immagazzinare enormi volumi di dati. Un accoppiamento concomitante con applicazioni che possono essere eseguite all’interno del flusso di lavoro del gemello digitale, consentendo di ottenere informazioni mentre le simulazioni sono in corso, invece di scegliere tra i dati memorizzati”.