L’objectif de l’initiative Destination Earth est de développer un modèle numérique de la Terre de très haute précision pour surveiller et simuler l’activité naturelle et humaine. Il s’agit également de développer et de tester des scénarios qui permettraient un développement plus durable et soutiendraient les politiques environnementales européennes.

Destination Earth (DestinE) contribuera au Green Deal et à la stratégie numérique de la Commission européenne. Cette initiative permettra d’exploiter le potentiel de la modélisation numérique des ressources physiques de la Terre et des phénomènes connexes tels que le changement climatique, l’eau/les milieux marins, les zones polaires et la cryosphère, etc. à l’échelle mondiale afin d’accélérer la transition verte et de contribuer à la planification en cas de dégradation et de catastrophes environnementales majeures. En ouvrant l’accès aux ensembles de données publiques dans toute l’Europe, elle représentera également un élément clé de la stratégie européenne pour les données.

Les utilisateurs de DestinE pourront accéder à de vastes quantités d’informations naturelles et socio-économiques afin de :

• surveiller en permanence la santé de la planète (par exemple pour étudier les effets du changement climatique, l’état des océans, la cryosphère, la biodiversité, l’utilisation des terres et les ressources naturelles)
• effectuer des simulations dynamiques de haute précision des systèmes naturels de la Terre (en se concentrant sur des domaines thématiques, par exemple le milieu marin, la terre, les côtes, l’atmosphère)
• améliorer les capacités de modélisation et de prévision (par exemple, pour aider à anticiper et à planifier des mesures en cas d’ouragans et autres phénomènes météorologiques extrêmes et de catastrophes naturelles et contribuer à l’analyse des événements ayant un impact socio-économique majeur)
• soutenir l’élaboration et la mise en œuvre des politiques de l’UE (par exemple, pour évaluer l’impact et l’efficacité de la politique environnementale et des mesures législatives pertinentes)
• renforcer les capacités industrielles et technologiques de l’Europe en matière de simulation, de modélisation, d’analyse prédictive des données et d’intelligence artificielle (IA), ainsi que de calcul de haute performance.

Au cœur de Destination Earth se trouvera une plateforme fédérée de modélisation et de simulation en ligne, donnant accès aux données, à une infrastructure informatique avancée (y compris le calcul haute performance), aux logiciels, aux applications d’IA et aux analyses. Elle intégrera des jumeaux numériques, c’est-à-dire des répliques numériques de divers aspects du système terrestre, tels que les prévisions météorologiques et le changement climatique, la sécurité alimentaire et hydrique, la circulation océanique mondiale et la biogéochimie des océans, et plus encore. Cela permettra aux utilisateurs d’accéder à des informations thématiques, des services, des modèles, des scénarios, des simulations, des prévisions et des visualisations. La plateforme permettra le développement d’applications et l’intégration des données des utilisateurs.

Dans un premier temps, DestinE sera au service des pouvoirs publics. Son ouverture aux utilisateurs scientifiques et industriels se fera progressivement, afin de stimuler l’innovation et de permettre le benchmarking des modèles et des données.

Mise en œuvre

DestinE sera mis en œuvre progressivement au cours des 7 à 10 prochaines années, à partir de 2021. La plateforme centrale opérationnelle, les jumeaux numériques et les services devraient être développés dans le cadre du programme Digital Europe de la Commission, tandis qu’Horizon Europe offrira des possibilités de recherche et d’innovation qui soutiendront le développement ultérieur de DestinE. Des synergies avec d’autres programmes de l’UE, tels que le programme spatial, et des initiatives nationales connexes seront également explorées.

Les jumeaux numériques

Un jumeau numérique est une réplique numérique d’une entité physique vivante ou non vivante. Les jumeaux numériques créés dans DestinE donneront aux utilisateurs un accès à des informations, des services, des modèles, des scénarios, des prévisions et des visualisations de haute qualité (par exemple en matière de modélisation climatique et de prévisions météorologiques, d’évolution des ouragans, etc.) Les jumeaux numériques sont basés sur l’intégration de l’observation continue, de la modélisation et de la simulation haute performance, ce qui permet de prévoir avec une grande précision les évolutions futures.

Se préparer pour DestinE

Le premier atelier des parties prenantes sur DestinE a été organisé en novembre 2019, réunissant un grand nombre de parties potentiellement intéressées des autorités publiques et des communautés industrielles et scientifiques.

Le Centre commun de recherche mène actuellement une étude intitulée « Destination Earth – Analyse de cas d’utilisation », qui devrait être terminée en octobre 2020. Elle fournira une analyse de pointe des exigences pour le développement de jumeaux numériques aux niveaux de performance requis pour DestinE en intégrant des cas d’utilisation axés sur l’utilisateur. Elle fournira également l’architecture technique et une première cartographie des développements existants en Europe dans le domaine des jumeaux numériques. Des institutions telles que l’Agence spatiale européenne (ESA), le Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT) et l’Organisation européenne pour l’exploitation de satellites météorologiques (EUMETSAT), ainsi que les services et agences de la Commission, sont consultés pour cette étude. Une autre série de workshops des parties prenantes sur le développement des jumeaux numériques est prévue pour le dernier trimestre 2020.

Le programme DestinE sera développé progressivement grâce aux étapes clés suivantes :

• En 2023 : Lancement d’une plateforme opérationnelle basée sur le cloud et des deux premiers jumeaux numériques.
• D’ici 2025 : La plate-forme prévoit l’intégration de 4 à 5 jumeaux numériques opérationnels et des services aux utilisateurs du secteur public pour l’élaboration, le suivi et l’évaluation de l’impact des mesures politiques et législatives proposées concernant l’environnement et le climat.
• D’ici 2025-30 : Développement vers un jumeau numérique complet de la Terre grâce à une convergence des jumeaux numériques déjà offerts par la plate-forme.