Le LIST obtient un financement pour trois projets de l'ESA sur les jumeaux numériques de la Terre

Le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) débutent trois projets innovants dans le cadre du dernier appel de l’Agence spatiale européenne (ESA) consacré aux jumeaux numériques de la Terre. Portant sur l’agriculture ainsi que la résilience urbaine et côtière, ces initiatives s’appuieront sur les technologies de pointe du LIST en matière de traitement des données satellitaires d’observation de la Terre et de modélisation environnementale afin de relever certains des défis les plus urgents liés au changement global.

Cet appel de l’ESA vise à développer des composants de jumeaux numériques de la Terre (DTC) basés sur l’observation de la Terre (EO) jusqu’à un niveau pré-opérationnel, permettant la création de répliques numériques avancées des composants du système terrestre. Ces DTC constitueront des outils essentiels pour la recherche scientifique et la prise de décision, exploitant la puissance des données satellitaires, de l’intelligence artificielle et des simulations numériques. En soutenant le développement de ces systèmes avancés, l’ESA renforce ainsi les capacités de l’EO à répondre à un large éventail de défis environnementaux et sociétaux.

Des technologies pionnières pour transformer l’agriculture

SaveCrops4EU fait partie des initiatives sélectionnées dans le cadre des Lead Development Actions de l’ESA. Ce projet a pour objectif de développer un DTC pour l’agriculture, offrant aux agriculteurs européens des outils innovants pour mieux faire face aux effets du changement climatique. Afin de garantir une prise de décision agricole efficace, les chercheurs visent à développer des capacités de suivi saisonnier, de prévision et de simulation de scénarios optimisées. Pour ce faire, ils combineront des données d’EO avec des modélisations avancées de croissance des cultures et du machine learning.

« SaveCrops4EU combine télédétection, analyse de données et intelligence artificielle (IA) pour répondre aux enjeux auxquels l'agriculture européenne fait face. En fournissant des analyses détaillées sur la santé des cultures, l'état hydrique et azoté, nous permettons aux agriculteurs de prendre des décisions plus éclairées, améliorant ainsi la durabilité et la productivité », explique Mauro Sulis, coresponsable scientifique du projet avec Martin Schlerf, également chercheur au LIST.

Le consortium réunit des partenaires européens aux compétences complémentaires, avec Thales Alenia Space Luxembourg comme principal contractant chargé de la conception et de l’intégration du système. Le LIST assurera l’intégration des approches basées sur les données et la modélisation de la croissance des cultures, tout en jouant un rôle clé dans la validation scientifique des modèles et des méthodes utilisés dans le projet.

Renforcer la résilience urbaine grâce à l’EO

Le LIST contribue également à un projet d’une durée d’un an dirigé par la société italienne e-GEOS dans le cadre de l’initiative Early Development Action de l'ESA. Ce projet vise à lutter contre les îlots de chaleur urbains et les inondations en combinant des données satellitaires, des techniques de modélisation avancées et l’IA appliquée à l’EO afin de développer des solutions clés en main pour la gestion des risques climatiques en milieu urbain.

Dans ce cadre, le LIST exploitera deux de ses technologies : une technologie radar brevetée permettant une cartographie précise des inondations en milieu urbain, ainsi qu’un suivi haute résolution des zones bâties, offrant des mises à jour en temps quasi-réel des infrastructures urbaines impactées. Les chercheurs analyseront ainsi l’impact de divers scénarios climatiques sur les infrastructures urbaines, en s’appuyant sur des modèles hydrologiques pour évaluer et atténuer les risques liés aux inondations et aux vagues de chaleur.

« La résilience urbaine est un enjeu de plus en plus crucial face au changement climatique, et ce projet propose des solutions concrètes pour aider les villes à mieux se préparer et réagir aux événements météorologiques extrêmes » souligne Marco Chini, chercheur au LIST.

Protéger les zones côtières contre le changement climatique

Le LIST élargit également son champ d’action avec un projet dirigé par Argans (UK) consacré à l’érosion côtière, aux inondations et à la prolifération des algues, qui constituent des risques croissants liés au changement climatique. Les chercheurs développeront des cartes avancées des risques d’inondation côtière basées sur divers scénarios, en modélisant les interactions entre plusieurs facteurs environnementaux tels que les crues fluviales, les tempêtes et les marées, mais aussi l’érosion des côtes.

Grâce aux technologies de pointe du LIST, cette initiative de deux ans évaluera les impacts individuels et combinés de l’élévation du niveau de la mer, des événements climatiques extrêmes et des ondes de tempête. Ces modèles avancés permettront aux parties prenantes de disposer de prévisions améliorées à court et long terme, facilitant ainsi l’élaboration de stratégies de protection côtière durables.

« La combinaison de données satellitaires avancées, de modélisation environnementale et d’IA appliquée à l’EO est essentielle pour anticiper les risques futurs le long de nos côtes. En effet, l'intégration de ces technologies offre aux décideurs des outils leur donnant la capacité d'assurer une meilleure protection de ces régions particulièrement vulnérables » précise Patrick Matgen, responsable du groupe Remote Sensing & Natural Resources Modelling au LIST.

Un témoignage de l’expertise du LIST en EO

L'acquisition de financements de l'ESA pour ces trois projets d'envergure représente une avancée notable, consolidant le rôle de premier plan du LIST dans le domaine de l'EO. L'approche interdisciplinaire de l'Institut positionne le Luxembourg comme un acteur clé dans les efforts mondiaux de développement de répliques numériques des systèmes terrestres.

« Participer à ces projets pionniers témoigne du rôle grandissant du LIST dans les initiatives mondiales d'Observation de la Terre et de Jumeaux Numériques. Nous sommes fiers de contribuer à des solutions qui auront un impact tangible sur la durabilité environnementale et la résilience » Patrick Matgen, LIST.