UN GEMELLO DIGITALE PER IL CICLO DELL’ACQUA

Un modello virtuale per gestire il ciclo dell’acqua: ottimizzare e gestire le risorse idriche e moderare i danni legati all’acqua.

AMBIENTE
Maria Grazia Ardito
UN GEMELLO DIGITALE PER IL CICLO DELL’ACQUA

Un modello virtuale per gestire il ciclo dell’acqua: ottimizzare e gestire le risorse idriche e moderare i danni legati all’acqua.

Uno studio internazionale pubblicato su Frontiers in Science descrive lo sviluppo di un innovativo modello virtuale, che per la prima volta replica il ciclo dell’acqua sulla terra, integrando osservazioni satellitari ad alta risoluzione.

La ricerca, coordinata dall’Istituto per la ricerca e la protezione idrogeologica del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Perugia (CNRR_IRPI), è per ora relativa a un caso di studio specifico: il ciclo dell’acqua terrestre nel bacino del Mediterraneo. Per realizzarla, sono state utilizzate enormi quantità di dati satellitari, combinando osservazione sulla Terra che spaziano dall’umidità del suolo, alle precipitazioni, dall’evaporazione, alla portata dei fiumi alla profondità della neve.

Il ‘gemello digitale’ servirà a ottimizzare la gestione delle risorse idriche e la mitigazione dei disastri naturali legati all’acqua. La piattaforma è stata realizzata nell’ambito del progetto “Digital Twin Earth Hidrology” finanziato dall’Agenzia Spaziale europea.

L’obiettivo generale di questo progetto è la realizzazione di un modello che permetta di ricostruire il ciclo idrogeologico per tutto il globo, a elevata risoluzione spaziale e temporale, sfruttando la sempre più ricca e raffinata quantità di dati proveniente dai satelliti. Proprio perché le attività umane stanno influenzando profondamente il ciclo dell’acqua rendendo più difficile prevedere fenomeni quali la siccità o le alluvioni, diventa fondamentale ogni sistema di studio e di supporto alla gestione della risorsa idrica.

Simulare la Terra ad alta risoluzione è un processo altamente complesso: per questo abbiamo iniziato da un’area circoscritta, anche se estesa, tenendo conto di una varietà di parametri” ha spiegato Luca Brocca, ricercatore del Cnrr-Ispra e primo autore dello studio. Il gemello digitale o ‘digital twin’ “ è un modello virtuale di un oggetto fisico che può essere testato fino alla distruzione senza provocare danni reali. Costantemente aggiornato con nuovi dati, permetterebbe, pertanto di simulare gli scenari migliori e peggiori, valutare i rischi e seguire le condizioni pericolose prima che si verifichino.

In campo idrogeologico, la possibilità di avere un gemello digitale della Terra potrà fornire informazioni preziose e utili per la gestione sostenibile dell’acqua, la resilienza ai disastri, la protezione delle popolazioni, così contribuendo allo sviluppo sostenibile. Questo progetto è un esempio di efficacie sinergia tra missioni satellitari che dimostra come la scienza possa aiutare a gestire gli effetti del cambiamento climatico e altri impatti umani: in questo scenario, l’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico avranno un ruolo fondamentale, via via permettendoci di migliorare l’analisi, la raccolta e la velocità di elaborazione dei dati, semplificando la valutazione della loro qualità” conclude il Brocca.