The complex simulation of our planet

Milos Schmidt

Des scientifiques ont construit un « jumeau numérique » de la Terre pour prédire l’avenir du changement climatique

Le modèle informatique complexe prend en compte les systèmes météorologiques et climatiques ainsi que notre impact sur la planète.

Les scientifiques ont construit une simulation numérique très précise de la planète Terre pour fournir des informations fiables sur les conditions météorologiques extrêmes et le changement climatique.

Ce « jumeau numérique » alimenté par l’IA simule virtuellement l’interaction entre les phénomènes naturels et les activités humaines pour prédire leurs effets sur des éléments tels que l’eau, la nourriture et les systèmes énergétiques.

Dans le passé, les prévisions climatiques et météorologiques se concentraient soit sur des régions locales, soit sur des systèmes mondiaux plus vastes. Le nouveau projet, connu sous le nom de Destination Earth (DestinE), rassemble toutes ces informations ainsi que les actions humaines pour « décrire les processus complexes de l’ensemble du système Terre ».

CEPMMT/DestinE
Comment un jumeau numérique gère les informations et les renvoie pour une utilisation réelle.

Le projet, activé par la Commission européenne le 10 juin grâce à un financement de plus de 315 millions d’euros du programme Europe numérique, espère fournir une méthode de test de scénarios qui aidera les décideurs politiques et les scientifiques à préparer l’avenir.

DestinE change véritablement la donne dans notre lutte contre le changement climatique.

Margrethe Vestager

« Le lancement de la première Destination Earth (DestinE) change véritablement la donne dans notre lutte contre le changement climatique », déclare Margrethe Vestager, vice-présidente exécutive pour une Europe adaptée à l’ère numérique. « Cela signifie que nous pouvons observer les défis environnementaux, ce qui peut nous aider à prédire des scénarios futurs – comme nous ne l’avons jamais fait auparavant… Aujourd’hui, l’avenir est littéralement à portée de main. »

DestinE se compose actuellement de deux modèles – l’un axé sur l’adaptation au changement climatique et l’autre sur les extrêmes induits par les conditions météorologiques – qui s’appuient sur des données provenant de sources telles que Copernicus.

Il devrait évoluer continuellement au cours des années à venir, pour parvenir à une réplique entièrement numérique de la Terre d’ici 2030.

Pourquoi avons-nous besoin d’un « jumeau numérique » de la Terre ?

Alors que nos conditions météorologiques deviennent de plus en plus rigoureuses, il devient de plus en plus nécessaire d’estimer les impacts de la crise climatique. Plus de deux millions de personnes sont mortes lors d’événements météorologiques extrêmes entre 1970 et 2021, selon l’OMM.

Les vagues de chaleur extrêmes de 2003 et 2010 ont été responsables de 80 pour cent des décès liés aux conditions météorologiques en Europe au cours de cette période – et les catastrophes climatiques s’aggravent, le mois de mai battant le record mondial de température pour le 12e mois consécutif.

DestinE sera utilisé pour aider l’Europe à réagir plus efficacement aux catastrophes naturelles, à s’adapter au changement climatique et à évaluer les impacts socio-économiques et politiques potentiels de tels événements.

Des scénarios hypothétiques tels que la construction de parcs éoliens à travers l’Europe et des informations sur les endroits où planter des cultures en fonction des changements climatiques pourraient être fournis par le modèle.

« Si vous envisagez par exemple une digue de deux mètres de haut aux Pays-Bas, je peux parcourir les données de mon jumeau numérique et vérifier si la digue protégera selon toute vraisemblance contre les événements extrêmes attendus en 2050 », explique Peter. Bauer, co-initiateur du projet Destination Earth, lorsque le projet a été initialement annoncé en 2021.

Comment un « jumeau numérique » aidera-t-il l’Europe à atteindre ses objectifs climatiques ?

Pour Destination Terre, la Commission européenne s’est associée au Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (ECMWF), à l’Agence spatiale européenne (ESA) et à l’Organisation européenne pour l’exploitation des satellites météorologiques (EUMETSAT).

L’Union européenne investit massivement dans les technologies vertes dans le cadre de son plan visant à devenir le premier continent climatiquement neutre d’ici 2050. L’UE espère que ce projet permettra un développement plus durable et soutiendra les politiques environnementales dans les années à venir.

Supercalculateurs utilisés pour alimenter la simulation

Mais l’impact climatique de la simulation elle-même pourrait être important. Dans une étude de 2021, les chercheurs ont estimé qu’ils auraient besoin d’un superordinateur doté de 20 000 processeurs graphiques consommant environ 20 MW d’énergie pour créer ce modèle très complexe.

DestinE s’appuie sur les ordinateurs européens à haute performance (EuroHPC), notamment le supercalculateur LUMI de Kajaani, en Finlande.

Bien que l’on ne sache pas exactement comment le système sera alimenté, les experts en informatique ont déjà souligné l’importance d’une énergie neutre en carbone dans son développement. La Finlande tire près de la moitié de son énergie de sources renouvelables, se plaçant juste derrière la Suède au sein de l’UE.

D’ici 2027, l’équipe vise à disposer de jumeaux et de services numériques supplémentaires opérationnels. Les données de ces simulations seront ensuite combinées pour créer « un jumeau numérique complet de la Terre » d’ici la fin de la décennie.

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