Gli investimenti in tecnologie informatiche avanzate da parte di enti di ricerca e università impegnate nelle analisi ambientali, danno frutti apprezzati anche a livello internazionale. Nei giorni scorsi Vincenzo Artale dell’Enea, intervenendo a Copenhagen al congresso convocato dall’Ipcc su “Climate Change: Global Risks, Challenges and Decisions” in preparazione della conferenza COP-15 del prossimo dicembre (che dovrà varare il post protocollo di Kyoto) ha presentato gli scenari climatici elaborati con il primo Regional Earth System ad alta risoluzione per la regione Mediterranea. «Si tratta – come ci ha spiegato Paolo Ruti, uno dei più stretti collaboratori di Artale – di un nuovo modello di calcolo sviluppato dall’Enea che ha permesso di aggiornare i dati Ipcc. Il modello è stato sviluppato in collaborazione con l’ICTP (International Center for Theoretical Physics, Trieste) e presenta la novità di basarsi non soltanto su dati atmosferici ma di accoppiarli a quelli degli Oceani, del suolo e delle portate dei fiumi».
In particolare, l’introduzione nella simulazione di nuovi fattoricome l’indicatore della risorsa acqua, permetterà l’applicazione dei risultati in diversi settori, quali quello energetico o turistico. Le simulazioni dell’Enea riguardanti l’innalzamento del livello del mare, ad esempio, evidenziano il ruolo chiave dell’acqua Atlantica che entra dallo stretto di Gibilterra, perché quest’acqua è più dolce di quella del Mediterraneo. Più acqua dolce entrerà e più l’effetto di innalzamento del livello del mare dovuto al riscaldamento globale sarà amplificato. Questo lascia maggiore incertezza alle previsioni perché in questo caso molto dipende da quanto l’Atlantico diventerà più o meno salato.
Con tale strumento sofisticato è stato possibile produrre scenari climatici ad alta risoluzione sul bacino Mediterraneo per il secolo in corso. Rispetto ai modelli attesi, le nuove simulazioni hanno permesso di specificare con un maggior dettaglio spaziale e temporale l’aumento delle temperature superficiali. In particolare, per quanto riguarda il nord e centro Italia le temperature estive cresceranno meno di quanto previsto dagli scenari globali presentati nell’ultimo rapporto Ipcc, mentre l’incremento sarà maggiore sul sud e sulle isole. Riguardo alle precipitazioni, ad esempio, le regioni Alpine subiranno una diminuzione delle precipitazioni primaverili ed estive, che però non scenderanno sotto la soglia dei 3 mm al giorno, e un aumento di eventi di precipitazione intensa.
«Abbiamo ottenuto questi risultati – continua Ruti – grazie all’impiego di potenti super-calcolatori dell’Enea installati a Frascati e consistenti in un cluster di SP5 Ibm. Ma prossimamente potremo avvalerci dei nuovi computer avviati lo scorso anno nel nostro centro di Portici . La grande potenza di calcolo di queste macchine ci permetterà di applicare quell’approccio probabilistico che i climatologi prediligono: potremo infatti realizzare più simulazioni ottenendo più dati sui quali i climatologi potranno fare delle valutazioni probabilistiche».
Il sistema informatico ospitato nel centro di Portici è il traguardo finale del progetto Cresco (Centro computazionale di RicErca sui Sistemi Complessi), finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca con oltre nove milioni di Euro e che ha visto la partecipazione di 18 partner fra Università, Enti di Ricerca e industrie. Il supercalcolatore è in grado di erogare una potenza superiore ai 25 Teraflop (cioè 25 mila miliardi di operazioni al secondo), il più potente tra quelli degli Enti di Ricerca Italiana e al 180° posto nell’ultima classifica mondiale dei “TOP 500 Supercomputer sites”. È inoltre collegato con facilities di elaborazione, archiviazione e visualizzazione 3D ubicate presso i Centri Enea di Trisaia e di Brindisi. Questa infrastruttura è in grado di fornire servizi computazionali avanzati sia al mondo della ricerca che a quello industriale. Le applicazioni sono molteplici, dallo studio di fenomeni biologici e di comunità animali e sociali, alla realizzazione di strumenti per il modelling, la simulazione, il controllo di sistemi tecnologici complessi. I settori potenzialmente interessati variano dall’energetica, alla climatologia, dalla struttura della materia, alle reti ed infrastrutture critiche, dalla bioinformatica, alla remotizzazione di grandi strumenti di ricerca. Ed è lì che si stanno completando i test che permetteranno di proseguire le ricerche attraverso le super-elaborazioni di cui parla Ruti.
Ma non è l’unica punta avanzata in Italia per il supercalcolo con applicazioni ambientali. È sempre più stretta infatti la collaborazione tra l’Enea e il Centro Euro Mediterraneo per i Cambiamenti Climatici (CMCC) presso l’università di Lecce; e ciò sarà fondamentale per produrre ulteriori scenari con maggiore dettaglio spaziale e temporale e per sviluppare uno strumento modellistico che integri indicatori globali con quelli regionali. Il tutto all’interno del progetto europeo CIRCE, (Climate Change and Impact Research: the Mediterranean Environment), il progetto europeo lanciato due anni fa per studiare il clima del Mediterraneo e sui suoi impatti attraverso ricerche frutto della collaborazione tra matematici, fisici, climatologi, agronomi, economisti e informatici. Poche settimane fa, proprio al CMCC è stata inaugurato il nuovo centro di supercalcolo del CMCC situato presso il complesso Ecotekne. Si tratta di due supercalcolatori di ultima generazione dotati di una elevata capacità di elaborazione che ne fanno una delle strutture più importanti d’Europa. Uno dei due calcolatori é un IBM Power 6, dotato di circa 1000 processori capaci di erogare una potenza di calcolo complessiva di 18 Teraflop; l’altro é un NEC SX-9/112M7, é dotato di 112 processori ma riesce ad erogare una potenza di calcolo pari a circa 11,47 TeraFlop, per un totale complessivo in dotazione al centro di calcolo pari a circa 30 TeraFlop.
Saranno il cuore di una rete di tecnologie avanzate che serviranno a realizzare scenari sul futuro dei cambiamenti climatici.
