Un “gemello digitale” per gestire il ciclo dell’acqua in modo più sostenibile

La domanda globale di acqua corrente aumenta al ritmo costante dell’1% all’anno, dunque fra 30 anni potremmo aver bisogno del 30% di acqua in più, in un mondo che ne dispone sempre meno. D’altro canto, il cambiamento climatico in atto rende sempre più frequenti fenomeni idrogeologici disastrosi. Tutto ciò rende evidente il fatto che quella legata alla sostenibilità idrica è una delle principali sfide della nostra epoca.

Va nella direzione di dare un contributo alla causa il lavoro di un team internazionale, guidato dall’Istituto per la ricerca e la protezione idrogeologica del Consiglio nazionale delle ricerche, che ha sviluppato un modello virtuale innovativo per simulare il ciclo dell’acqua sulla Terra. Il progetto, denominato “Digital Twin Earth Hydrology” e finanziato dall’Agenzia spaziale europea, ha coinvolto 11 partner scientifici in Europa, tra i quali università italiane come Bologna, Perugia e Genova, nella realizzazione di un modello che mira a ottimizzare la gestione delle risorse idriche e a prevenire i disastri legati all’acqua, utilizzando dati satellitari ad alta risoluzione (la descrizione completa è su Frontiers in Science). «Con l’avanzare della crisi climatica e l’aumento dell’impatto umano sul ciclo dell’acqua, diventa di fondamentale importanza poter disporre di strumenti di simulazione avanzati: la piattaforma sviluppata è, appunto, un “gemello digitale” del nostro pianeta, una replica virtuale in grado di fornire un ambiente di prova utilizzabile da chiunque per una gestione efficace delle risorse idriche», spiega Luca Brocca, ricercatore del Cnr-Irpi e primo autore dello studio. «Fenomeni come inondazioni e siccità rimangono, infatti, difficili da prevedere: il nostro obiettivo è creare un sistema che permetta ai non esperti, compresi i decisori politici e i cittadini, di eseguire simulazioni interattive».

Attualmente, il modello è focalizzato sul ciclo idrico nel bacino del Mediterraneo, utilizzando dati dettagliati su umidità del suolo, precipitazioni, evapotraspirazione e altri parametri. Il progetto punta a semplificare la simulazione e la visualizzazione delle condizioni idrologiche, consentendo di valutare i rischi legati all’acqua e le strategie di gestione. Il “gemello digitale” in continua evoluzione potrebbe aiutare a prevedere scenari climatici e a promuovere una gestione sostenibile delle risorse idriche, contribuendo così allo sviluppo sostenibile globale. I nuovi strumenti tecnologico-scientifici potranno avere un ruolo decisivo nella partita. «Questo progetto - sottolinea ancora Brocca - è un esempio di efficace sinergia tra missioni satellitari e 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, e semplificando la valutazione della loro qualità».