Ein von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) finanziertes Projekt hat es Forschern ermöglicht, irdische Katastrophen in beispielloser Detailgenauigkeit zu simulieren. Das Modell mit der Bezeichnung „digitaler Zwilling„der Erde soll Simulationen von „Best- und Worst-Case-Szenarien“ im Zusammenhang mit dem beeindruckenden Wasserkreislauf unseres Planeten ermöglichen.
Da die Ozeane einen großen Teil der Erdoberfläche bedecken, hat Wasser einen praktisch unbegrenzten Einfluss auf das Wetter, das wir erleben, und damit auch auf unsere Lebensweise. Das Gegenteil gilt auch: Je mehr Staudämme wir bauen, je mehr Kohlendioxid wir ausstoßen und je mehr Grundwasser wir für wichtige Zwecke wie die Landwirtschaft pumpen, desto mehr muss sich der Wasserkreislauf der Erde umstellen. Aufgrund der enormen Wassermenge, mit der wir arbeiten müssen, kann es schwierig sein, die Auswirkungen dieser Anpassungen zu verstehen.
Eine geheime technische Waffe wird es Forschern jedoch ermöglichen, die Auswirkungen des sich ändernden Wasserkreislaufs zu visualisieren, bevor diese Änderungen auftreten. Der Digitale Zwillinge, oder virtuelle Modelle, die ständig aktualisierte Daten erhalten, fungieren als unendlich formbares Abbild eines Objekts. Dies bedeutet, dass dieses Modell den Wasserkreislauf neu definieren könnte, bevor es zu echten Katastrophen kommt, was zu einer besseren wissenschaftlichen und gemeinschaftlichen Vorbereitung führt.
Der digitale Zwilling der Erde wurde von verschiedenen Forschungseinrichtungen in Italien erstellt. Zivilisten, Ingenieure und Umweltingenieure sammelten Informationen von Erdbeobachtungssatelliten wie dem Sentinel-1 Copernicus, das moderate bildgebende Spektroradiometrie und Infrarot-bildgebende Radiometrie integriert, um detaillierte Erddaten zu erhalten. Erkenntnisse über Niederschlag, Verdunstung, Bodenfeuchtigkeit, Schneehöhe und Flussabfluss trugen dazu bei, ein umfassenderes Bild des Wasserkreislaufs der Erde zu zeichnen, was es dem Team ermöglichte, mit einigen der schrecklichsten Probleme zu experimentieren.was ist, wenn…“.
Den Anfang machte der Po, der längste Fluss Italiens. Dank seiner 141 Nebenflüsse ist der Po anfällig für Überschwemmungen – eine Gefahr, die durch Deiche auf mehr als der Hälfte seiner Länge kontrolliert werden muss. Die Forscher verwendeten den digitalen Zwilling der Erde, um die potenziellen Überschwemmungen, Erdrutsche und Probleme bei der Bewässerungswasserbewirtschaftung des Po zu modellieren. Basierend auf den zahlreichen Leistungsskalen (die sie anhand von Flussabflussdaten kalibrierten) schien das Modell recht genau zu sein, selbst wenn die Forscher ihre Simulation auf die Ebene jedes einzelnen Tages herunter manipulierten.
Vom Po aus dehnte sich die Gruppe auf andere Gebiete des Mittelmeerbeckens aus. Sie hoffen, irgendwann ganz Europa und dann die ganze Welt abzudecken. Im weiteren Verlauf werden sie das Modell mithilfe lokaler Wasserkreislaufdaten weiter verbessern.
“Dieses Projekt ist ein perfektes Beispiel für die Synergie zwischen hochmodernen Satellitenmissionen und der wissenschaftlichen Gemeinschaft“, sagte Dr. Luca Brocca, Hauptautor der Studie.Kooperationen wie diese werden in Kombination mit Investitionen in die Computerinfrastruktur von entscheidender Bedeutung für die Bewältigung der Auswirkungen des Klimawandels und anderer menschlicher Auswirkungen sein.“.
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