Des scientifiques proposent la construction d’une réplique numérique de la Terre

Des scientifiques proposent la construction d'une réplique numérique de la Terre

Un groupe de scientifiques de l’Union européenne et de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich (ETH Zurich) a publié cette semaine un article proposant la construction d’une réplique numérique de la Terre, dans le but d’aider les gouvernements à prendre des décisions en vue de événements météorologiques.

Baptisée Destination Earth (Destino Terra), l’initiative démarrera au milieu de cette année et durera 10 ans. Un modèle numérique très précis de notre planète sera utilisé pour cartographier le développement climatique et les événements extrêmes aussi précisément que possible, dans l’espace et dans le temps.

Les données obtenues en observant notre planète seront continuellement incorporées dans la réplique numérique pour suivre plus précisément les événements climatiques et leurs développements futurs. En outre, les scientifiques souhaitent intégrer des données sur les activités humaines pertinentes dans le modèle. L’objectif est de représenter pratiquement tous les processus à la surface de la planète de la manière la plus réaliste possible, y compris l’influence humaine sur les réserves d’eau, de nourriture et d’énergie.

La réplique de notre planète sera un système d’information pour développer et tester des scénarios qui montrent des formes de développement durable et pour fournir une base plus large aux politiques gouvernementales.

La carte montre les changements de température dans diverses régions de la planète au fil des ans
La simulation peut aider à modéliser les effets des événements extrêmes causés par le réchauffement climatique. Image: Institut de météorologie Max Planck

«Si vous prévoyez une digue de 2 mètres de haut aux Pays-Bas, par exemple, je peux analyser les données de la réplique numérique et vous dire s’il est probable qu’elle offre encore une protection contre les événements extrêmes en 2050», a déclaré Peter Bauer, directeur adjoint de la recherche au Centre européen de prévisions climatiques à moyen terme (ECMWF), et l’un des co-créateurs de Destination Earth.

Les ordinateurs actuels n’ont pas la puissance de traitement nécessaire pour exécuter une simulation de la planète entière à une résolution d’un kilomètre, comme proposé dans l’initiative. Pour résoudre ce problème, Thomas Schulthess, directeur du Centre national suisse de calcul intensif du (CSCS) propose le développement conjoint de matériel et de logiciels.

Parmi les approches proposées figurent l’optimisation des algorithmes et des structures de données et la séparation entre le code qui résout un problème scientifique du code chargé d’effectuer les calculs de la manière la plus efficace dans une architecture matérielle donnée. L’objectif est de faciliter un futur échange d’architectures qui restent à développer.

Les auteurs voient également un potentiel dans l’utilisation de l’intelligence artificielle pour l’assimilation des données d’observation, la représentation de processus physiques incertains et la compression des données. On estime qu’une simulation comme Destination Earth nécessiterait 20 000 GPU et 20 mégawatts de puissance. Idéalement, l’ordinateur serait construit dans un endroit où l’énergie électrique produite à partir de sources sans carbone est largement disponible.

La source: Phys.org