Financia: Universidad de Zaragoza
En la última década, la erosión del suelo se ha intensificado en todo el mundo debido a la expansión sostenida de las tierras agrícolas, la intensificación de las prácticas agrícolas/forestales y la propagación de incendios forestales masivos. La pérdida de suelos fértiles representa una amenaza importante para la retención de agua y nutrientes, reduce la productividad agrícola y forestal y aumenta la contaminación del agua. Por lo tanto, la preservación del suelo fértil es un factor clave para garantizar la seguridad alimentaria, proteger los bosques naturales y mitigar las consecuencias del cambio climático. En los últimos diez años, los modelos computacionales hidro-erosivos han aumentado enormemente su potencial como herramientas analíticas y predictivas gracias a la aparición de técnicas de Computación de Alto Rendimiento (HPC) basadas en una paralelización intensiva dentro de Unidades de Procesamiento Gráfico (GPU). El principal objetivo de este proyecto es el desarrollo, implementación y prueba/validación de herramientas de última generación para el análisis y predicción de la pérdida de suelo en procesos superficiales a gran escala y a largo plazo.
El proyecto se estructurará en cuatro etapas que involucran:
a) derivación de un modelo físico adecuado para el intercambio de material entre escorrentía y suelo erosionable;
b) la implementación de un núcleo de código para resolver el modelo numérico utilizando aceleración multi-GPU y gestión de memoria de última generación;
c) la calibración/validación de las herramientas HPC para diferentes escalas espaciales y ventanas temporales, y bajo una amplia variedad de condiciones agroforestales, utilizando datos radioisotópicos sólidos recopilados por el grupo ESWE.
d) probar las herramientas de código abierto con un amplio conjunto de casos a largo plazo a gran escala.
Este proyecto permitirá probar los modelos desarrollados en una de las supercomputadoras más importantes de Europa, la supercomputadora JUWELS, en el Julich Supercomputing Center (JSC), Alemania. Estas herramientas abrirán interesantes y novedosas utilidades de modelado del sistema terrestre (ESM), con aplicaciones directas que van desde la reducción de la pérdida de suelo en cuencas agrícolas altamente productivas, como las regiones mediterráneas olivareras y frutales, hasta la prevención de la erosión en grandes áreas forestales afectadas por grandes incendios forestales.
