Gemelos digitales: el futuro del clima en tiempo real

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Imaginar el planeta como una réplica digital, capaz de mostrar en tiempo real y con gran detalle lo que ocurre en la atmósfera, los océanos o las ciudades, ya no es ciencia ficción. Gracias a los avances tecnológicos, hoy es posible realizar simulaciones altamente precisas, dinámicas e interactivas del sistema terrestre, basadas en enormes volúmenes de datos observacionales que permiten anticipar los impactos regionales del cambio climático.

¿Qué son los gemelos digitales y cómo ayudan al planeta?

Un gemelo digital es una réplica virtual de un sistema físico, creada a partir de datos reales y constantemente actualizada mediante inteligencia artificial y modelos predictivos. En el ámbito ambiental, estos modelos permiten representar con fidelidad el comportamiento del planeta para prever cómo reaccionará ante distintos escenarios climáticos. Un ejercicio de futuros mediante herramientas tecnológicas.

Su principal aportación en el contexto climático deriva de su capacidad para ofrecer simulaciones que ayudan a entender cómo podrían evolucionar fenómenos complejos como olas de calor, sequías, aumento del nivel del mar o pérdida de biodiversidad. Con estos modelos, científicos y gobiernos pueden anticiparse a los riesgos, tomar decisiones informadas y diseñar estrategias de mitigación y adaptación más efectivas.

Simulaciones que exploran el futuro

Estos modelos digitales permiten explorar futuros posibles con una precisión sin precedentes. Al combinar datos satelitales, observaciones terrestres y algoritmos avanzados, los gemelos digitales pueden simular:

• Impactos regionales del cambio climático en distintas zonas del planeta.
• Comportamientos de fenómenos meteorológicos extremos como tormentas, incendios o inundaciones.
• Cambios en los ecosistemas marinos y terrestres.
• Dinámicas de crecimiento urbano y su impacto en la sostenibilidad.
• Efectividad de políticas ambientales antes de su aplicación real.

Actualmente los centros de investigación que están liderando esta revolución son:

• Destination Earth (DestinE). Proyecto impulsado por la Unión Europea que aspira a crear gemelos digitales completos del planeta para prever impactos ambientales y apoyar la toma de decisiones políticas basadas en datos.
• Barcelona Supercomputing Center (BSC). Centro de referencia en Europa en supercomputación que trabaja en el desarrollo de simulaciones climáticas avanzadas.
• NVIDIA Earth-2. Plataforma creada por la empresa tecnológica NVIDIA para construir un gemelo climático de la Tierra a ultra alta resolución con ayuda de inteligencia artificial.
• Y National Centre for Earth Observation (NCEO, Reino Unido) que utiliza gemelos digitales para estudiar emisiones de gases como el metano y analizar variables como la humedad del suelo.

Todos ellos ponen la tecnología al servicio del clima, porque en el corazón de esta nueva forma de estudiar el planeta está en la intersección entre ciencia y tecnología. Los gemelos digitales climáticos se basan en tres ejes principalmente:

• Supercomputación que procesa en segundos simulaciones que requieren billones de cálculos.
• Inteligencia Artificial que aprende y mejora los modelos con cada nuevo dato.
• Y Big Data y Observación Satelital que alimentan las simulaciones con información real y actualizada.

Más allá del ámbito científico, los gemelos digitales ofrecen beneficios tangibles para la sociedad directas en la vida cotidiana como:

• Planificación urbana resiliente: Anticipan el impacto del calor extremo, la subida del nivel del mar o la escasez de agua en las ciudades.
• Protección de ecosistemas: Detectan riesgos para los océanos, bosques o biodiversidad.
• Prevención de catástrofes naturales: Alertan con antelación sobre eventos como huracanes o incendios.
• Diseño de políticas climáticas: Permiten simular el efecto de medidas antes de implementarlas.

Los gemelos digitales del planeta son mucho más que réplicas virtuales, son herramientas de diseño de futuros. Herramientas estratégicas para construir un futuro más resiliente, sostenible y justo. En un mundo marcado por la incertidumbre climática, contar con la capacidad de simular escenarios posibles se convierte en una ventaja decisiva. El reto ahora es democratizar su uso, garantizar su acceso y aplicar sus resultados para transformar la realidad.

Artículo de referencia:
La UE genera «réplicas digitales» del planeta Tierra para anticipar el cambio climático

Otras fuentes consultadas:
DestinE is centered around an ecosystem of Earth-system digital twins.
BSC, a key player in the development of a digital twin to simulate future impacts of climate change on Earth
NVIDIA Announces Earth Climate Digital Twin