Die Welt im Computer: Wie digitale Zwillinge das Verständnis unseres Planeten revolutionieren und den Klimawandel bekämpfen

In vielen Branchen werden regelmäßig virtuelle Nachbildungen verwendet, um die Ergebnisse verschiedener Szenarien zu simulieren. So kann beispielsweise die Leistung von Windturbinen unter verschiedenen Wetterbedingungen vorhergesagt werden. In einem viel größeren und komplexeren Maßstab arbeitet CGI gemeinsam mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) daran sechs digitale Zwillingserden zu bauen. Die Möglichkeit, etwas auszuprobieren und die Auswirkungen zu sehen, kann auch für unseren Planeten eine große Veränderung bedeuten. Mit digitalen Nachbildungen der Erde können die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf unseren Planeten überwacht und vorhergesagt werden. Dazu zählen Auswirkungen in Bezug auf zum Beispiel das Klima, die Hydrologie, die Ozeane, die Wälder, die Antarktis und die Nahrungsmittelsysteme.

Große Einsätze, große Herausforderungen

Bei dem digitalen Zwilling der Erde handelt es sich um ein komplexes Projekt, in dem CGI Mitarbeitende und Ingenieure eng mit der akademischen Gemeinschaft und den Endnutzern zusammenarbeiten. CGIs Expertise liegt dabei im Datenmanagement, insbesondere im geografischen und Weltraumdatenbereich. Ziel dieser Kooperation ist es, Herausforderungen der großen und komplexen Datasets sowie Modelle mithilfe von modernsten KI-, Visualisierungs- und Cloud-Technologien zu bewältigen.

Aufbau eines digitalen Zwillings für Lebensmittelsysteme

Eines der jüngsten CGI-Projekte in diesem Kontext beschäftigt sich mit dem Aufbau eines digitalen Zwillings für Lebensmittelsysteme. Um die Auswirkungen von extremen Regenfällen auf globale Erntemodelle zu zeigen, mussten sowohl das Niederschlags- als auch das Ernteertragsmodell implementiert werden. Erste Ergebnisse zeigen bereits, wie diese Wetterereignisse Ernten, Ernteerträge und damit verbundene Nahrungsmittelpreise beeinflussen kann.

Idealerweise könnte dieser digitale Zwilling potenziell für Landwirte zugänglich sein, damit diese sehen können, wann extreme Wetterereignisse eintreten werden. Während turbulenter Perioden könnten sie vermeiden, Düngemittel auf ihren Boden zu verschwenden, um die giftige Belastung in Bächen und Seen zu verringern und die Produktivität ihrer Ernten zu verbessern. Vorhersagen des Modells, dass Feldflächen verwüstet werden, könnten in ähnlicher Weise auch Politikvertreter helfen, das Gebiet zu schützen und die darauffolgenden Schäden zu mindern.

Zukünftige Möglichkeiten für digitale Erdzwillinge

Das Potenzial präziser digitaler Zwillinge für den Kampf gegen den Klimawandel liegt auf der Hand. Wir wären in der Lage, Ereignisse zu visualisieren und die betroffenen Regionen zu identifizieren. Wir könnten untersuchen, welche menschlichen Handlungen den Klimawandel antreiben, und nach Möglichkeiten suchen, sie zu verhindern. Diese Informationen könnten auch die weltweiten Richtlinien für Lebensmittelproduktion, Klima und Nachhaltigkeit beeinflussen, indem umweltfreundliche Praktiken gefördert und der Naturschutz unterstützt wird.