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Les jumeaux numériques environnementaux sont des environnements numériques qui simulent des aspects des écosystèmes dans le monde "réel". Au cours des dernières années, la notion de "jumeaux numériques" est apparue comme une technologie de nouvelle génération qui étend la numérisation de la surveillance environnementale dans différents domaines.

Alors que les jumeaux numériques deviennent très populaires dans les industries manufacturières pour numériser les processus de production, un premier exemple d'un type de jumeau numérique environnemental peut également être trouvé dans le contexte des simulations numériques de prévisions météorologiques qui sont apparues avec l'électronique programmable depuis les années 1950. Aujourd'hui, ces simulations s'appuient sur des données provenant de satellites, de capteurs météorologiques et d'algorithmes pour prédire le temps qu'il fera.

Ces infrastructures connectées qui rassemblent différentes sources de données, de capteurs , d'algorithmes et de capacités de calcul plus rapides sont désormais également créées pour "jumeler" d'autres environnements et écosystèmes. Ces développements soulèvent des questions sur les données incluses ou exclues dans ces environnements numériques, sur ceux qui les créent et les financent, et sur la manière dont ils représentent et influencent les différents écosystèmes. Ce carnet de bord présente des exemples de projets de jumelage numérique dans le domaine de l'environnement à travers le monde.

Parc d'innovation Te Papa Tipu, Nouvelle-Zélande

Un jumeau numérique de la forêt

Pulse of the Forest est un programme visant à créer un modèle biophysique d'hydrologie forestière combinant des techniques de télédétection et des mesures terrestres, intégrant les données sous la forme d'un modèle numérique applicable aux forêts plantées dans toute la Nouvelle-Zélande. Au cours des cinq prochaines années, Scion et ses 13 collaborateurs néo-zélandais et internationaux étudieront et quantifieront les mécanismes clés de l'utilisation, du stockage et de la libération de l'eau dans les forêts plantées.

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Le projet "Pulse of the Forest" de "Forest Flows" vise à créer un jumeau numérique de la forêt pour la modélisation hydrologique dans les forêts plantées [capture d'écran]. Consulté le 14 décembre 2023 à l'adresse suivante : https://www.forestflows.nz/

Moorea, Polynésie française

Jumeaux numériques de l'île

Ce qui ressort de la littérature et des projets émergents sur le jumelage numérique, c'est l'accent mis sur les écosystèmes insulaires. Les efforts visant à créer des jumeaux numériques d'îles soutiennent que les îles peuvent être considérées comme des environnements isolés à plus petite échelle et qu'elles sont donc tout à fait adaptées aux prototypes de jumeaux numériques.

Un article paru dans The Guardian sur un jumeau numérique de Tuvalu, une petite île du Pacifique qui devrait être submergée en raison de l'élévation du niveau de la mer, en est un exemple. Dans ce cas, la version virtuelle de l'île sert d'archive, ou de musée numérique, qui peut préserver les cultures, les valeurs et les souvenirs de l'île.

Un autre projet de jumelage numérique est situé sur l'île pacifique de Moorea, en Polynésie française. Cette initiative comprend un effort scientifique visant à cartographier numériquement les données relatives à la biodiversité de toutes les espèces de l'île. Un article paru récemment dans Nature donne plus de détails sur ce projet.

Enfin, un jumeau numérique a été développé pour l'île de Grenade, dans les Caraïbes, en mettant l'accent sur les données géospatiales qui peuvent être utilisées pour la planification de la durabilité, comme l'a partagé la société de développement d'outils géospatiaux ESRI.

Moorea Digital Twin

Vue d'ensemble du projet de jumeau numérique sur Moorea, une petite île de Polynésie française [infographie]. Consulté le 14 décembre sur https://www.moorea.berkeley.edu/idea/tropical-paradise-inspires-virtual-ecology-lab (Crédits : Yann Arthus-Bertrand/Corbis).

Kajaani, Finlande

Jumelage numérique de la biodiversité

BioDT est un projet de consortium européen avec 22 partenaires financé par l'Union européenne. Ce projet vise à prototyper des jumeaux numériques axés sur la biodiversité qui se concentrent sur la reproduction des interactions des différentes espèces entre elles et avec les humains, sur la biodiversité détectée génétiquement, sur les réponses des espèces aux changements environnementaux, et sur la dynamique et les fils des espèces préoccupantes pour les politiques.

Ce projet prévoit en outre d'utiliser les capacités de calcul du superordinateur LUMI, situé dans un centre de données à Kajaani, en Finlande.

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Page d'accueil du projet BioDT [capture d'écran]. Consulté le 14 décembre 2023 à l'adresse suivante : https://biodt.eu/

Commission européenne, Bruxelles, Belgique

Destination Terre

Destination Terre (DestinE) est une initiative phare de la Commission européenne qui vise à développer un modèle numérique très précis de la Terre à l'échelle mondiale. Ce modèle permettra de surveiller, de simuler et de prévoir l'interaction entre les phénomènes naturels et les activités humaines. Il contribuera à la réalisation des objectifs de la double transition, verte et numérique, dans le cadre du Green Deal et de la stratégie numérique de la Commission européenne.

De plus amples informations sur ce projet sont disponibles sur le site web de la Commission européenne ainsi que sur le site web de l'Agence spatiale européenne.

DestinationEarthESA

Le projet Destination Terre [infographie]. Consulté le 14 décembre 2023 sur le site https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/Destination_Earth

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