Dos océanos: el ambicioso proyecto de la UE para construir un gemelo digital del océano

• Este desarrollo ayudaría a comprender los impactos del ser humano en los océanos y la influencia del cambio climático.

Pionero en la industria aeroespacial, el uso de gemelos digitales (réplicas digitales exactas de objetos o entornos) es común en la ingeniería y la fabricación. Si bien el concepto no es nuevo, sus aplicaciones en el mundo natural sí lo son. Pero tienen el potencial de revolucionar nuestro conocimiento de nuestros océanos, mares y aguas, y convertirse en un punto de inflexión en nuestra capacidad para protegerlos y restaurarlos.

«Como científicos marinos tratamos de comprender los sistemas y su dinámica. Esto nos permite desarrollar modelos y hacer pronósticos del océano, similares a los del tiempo atmosférico. Ahora tenemos la capacidad de mirar hacia el futuro, pero nunca pensé que nos moveríamos en una dirección de ingeniería oceánica como la que estamos viendo hoy”, afirma Martin Visbeck, jefe de la unidad de investigación Oceanografía Física en el Centro Helmholtz de GEOMAR para Ocean Research Kiel y profesor de la Universidad de Kiel, Alemania.

El profesor Visbeck forma parte de un ambicioso equipo de científicos que apoya el desarrollo de la misión de la UE Restaurar nuestros océanos y aguas para 2030. Y el Gemelo Digital del Océano, mejor conocido por su acrónimo DTO, es un componente crucial de esta iniciativa: apoyar la misión de la UE de restaurar los océanos, los mares y las aguas para 2030 y hacer realidad el Pacto Verde Europeo.

De fragmentos a una imagen completa

Hay muchos ejemplos de cómo los gemelos digitales están ayudando a los investigadores y al sector privado a modelar los efectos futuros del cambio climático y, en términos más generales, el impacto de los seres humanos en el medio ambiente. Un ejemplo se puede encontrar en la industria acuícola de Noruega, donde los criadores de salmón en los fiordos luchan contra los piojos de mar. La simulación de gemelos digitales está ayudando a los agricultores a encontrar las mejores soluciones para evitar la propagación de los pequeños parásitos.

Otro ejemplo se puede encontrar en los Países Bajos, donde la tecnología de gemelos digitales está ayudando a optimizar las intervenciones para proteger contra el aumento del nivel del mar. Este gemelo digital local, por ejemplo, está diseñado para informar las estrategias de defensa contra el aumento del nivel del mar al optimizar la combinación de ampliaciones de diques, enriquecimientos de bancos de arena o mejoras de manglares o arrecifes de coral.

De ‘Data lakes’ al gemelo digital

El 97% del agua de la Tierra se encuentra en nuestro océano. Esto significa que desarrollar modelos que generen una comprensión holística del ecosistema oceánico global es complicado y requiere grandes lagos de datos, sistemas avanzados basados ​​en la nube y computación de alto rendimiento para procesar los datos. Igual de importante es aprovechar los activos existentes, como el Servicio de Vigilancia del Medio Marino de Copernicus (CMEMS), la Red Europea de Observación y Datos Marinos (EMODnet) y las infraestructuras de investigación de la Comisión Europea, como EMSO , Euro-Argo , Danubius o Jerico , así como como sus capacidades digitales como laEmpresa Común Europea de Informática de Alto Rendimiento .

La construcción de una imagen digital en constante evolución del entorno marino en todo el mundo es el área de especialización de Pierre Bahurel. «Estamos ejecutando ahora sistemas oceánicos digitales para predecir el océano y entregar información», dijo Bahurel, quien es el director general de Mercator Ocean International y también el arquitecto y operador del CMEMS.

Bahurel está entusiasmado con la oportunidad de aplicar lo mejor de la ciencia y la tecnología marinas para llevar la oceanografía a un nivel completamente nuevo. «Algunos podrían decir que es demasiado pronto; otros podrían decir que es demasiado tarde, pero creo que ahora es el momento”, dijo Bahurel, quien también trabajó en Europa para Copernicus. «Por supuesto, nos llevó algunos años y no fue fácil. Pero nos reunimos con todos los jugadores y otros que competían por las mismas cosas, y decidimos asociarnos».

Los mismos pasos se tomarán ahora para el Gemelo Digital del Océano. «Haremos todo lo posible para presentar algo concreto dentro de un año», agregó Bahurel. ‘Nos esforzaremos por tener un buen plan en seis meses. Conocemos a los jugadores y sabemos qué hacer. Creo que necesitaremos algunos años para que funcione a la escala con la que soñamos, pero será realmente fantástico”.

Una copia del océano corriendo en la nube

El conocimiento del gemelo será crucial para ayudar a los científicos, los políticos y el público a comprender el papel que juegan la naturaleza y los humanos en la configuración del futuro del océano. También ayudará a diseñar las mejores políticas y formas de gestionar los recursos oceánicos y hídricos para alcanzar el objetivo de la UE de ser neutral en carbono para 2050.

Este es un punto de inflexión importante para los pronosticadores oceánicos, como Nadia Pinardi, profesora de Oceanografía en la Universidad de Bolonia, quien coordinó el monitoreo y la evaluación bajo el Punto de Control del Mar Mediterráneo de EMODnet .

«La representación digital del océano nos ayudará a probar soluciones en el futuro», explicó. “Al igual que las empresas de ingeniería prueban la fiabilidad de los objetos físicos simulándolos primero en el entorno digital, haremos lo mismo con el océano. Entonces, un gemelo digital es una forma de proteger nuestro entorno costero al saber de antemano qué soluciones funcionan mejor”.

Una vez que esté operativo, el gemelo digital del océano permitirá a los científicos ir más allá de los números y las hojas de cálculo para contar la historia del océano.

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Fuente: Este artículo fue originalmente publicado en Horizon, the EU Research and Innovation magazine