Dal 1990, il consumo mondiale di acqua è aumentato di sei volte. Il doppio del tasso di crescita della popolazione umana. Secondo le Nazioni Unite, entro il 2025, circa la metà della popolazione mondiale sperimenterà gravi carenze idriche.

The Nature Conservancy ha intrapreso un'iniziativa per proteggere le risorse di acqua dolce, trasformando il modo in cui i grandi sistemi fluviali vengono preservati e protetti. IBM collabora fornendo sistemi di elaborazione ad alte prestazioni con potenze di calcolo estremamente elevate che permettono la visualizzazione tridimensionale di queste fondamentali risorse naturali.

Che impatto avrà la costruzione di una nuova diga sull'approvvigionamento idrico di una città a valle? L’eliminazione di una foresta nella parte superiore del bacino imbrifero di un fiume metterà in pericolo le riserve ittiche dalle quali dipende l'alimentazione della popolazione locale?

Le risposte a queste domande aiuteranno le organizzazioni governative a stabilire politiche ed assumere decisioni utili per la conservazione dell'ambiente naturale e per la tutela delle popolazioni. Il progetto riguarda inizialmente tre grandi sistemi fluviali: il bacino fluviale del Mississippi negli Stati Uniti, il sistema fluviale Paraguay-Paraná in Brasile e il fiume Yangtze in Cina.

Il Paraguay-Paraná
Scorrendo attraverso Argentina, Brasile e Paraguay, il fiume Paraguay-Paraná copre una superficie di oltre 2 milioni di chilometri quadrati. Le persone che vivono lungo il fiume hanno assistito al suo progressivo intorbidimento a causa dei sedimenti trasportati dalla corrente a monte. Gli scienziati hanno stabilito che una delle cause principali di questo fenomeno è stata la rapida distruzione della Foresta Atlantica, che in passato si estendeva per 330 milioni di acri: una superficie pari al doppio di quella del Texas. Oggi, di questa foresta rimane circa il 7 per cento. Con la scomparsa delle aree coperte da foreste lungo i corsi d'acqua che alimentano il Paraná, rimane una protezione estremamente esigua per filtrare i sedimenti dall'acqua diretta verso il fiume.

I dati in sintesi:

• Il secondo sistema fluviale del Sud America.
• Una legge in materia di ambiente prescrive che il 20 per cento dei terreni agricoli del Brasile sia coperto da foreste.
• La parte orientale del bacino è stata modificata da secoli di insediamento umano e da alcune delle più imponenti opere idrauliche mai realizzate.

Il Mississippi
La notevole varietà di piante, invertebrati, anfibi, rettili e mammiferi che necessitano di habitat di acqua dolce e sono presenti in questo sistema fluviale include un quarto delle specie del continente. Nella regione vivono oltre 30 milioni di persone, metà delle quali dipende dal fiume Mississippi e dai relativi affluenti come fonti di acqua potabile. Gli argini, le dighe e i cambiamenti nel modo di utilizzare la terra hanno alterato questo processo vivifico di flusso e riflusso delle acque. Di conseguenza, la diversità biologica, la qualità dell'acqua, le foreste fertili ed altri habitat essenziali sono in declino.

I dati in sintesi:

• Il Mississippi è parte del maggior sistema fluviale del Nord America.
• Una goccia di pioggia che cadesse nelle sorgenti del lago Itasca, in Minnesota, impiegherebbe circa 90 giorni per raggiungere il Golfo del Messico.
• Nel 2000, oltre il 50 per cento delle zone paludose degli Stati Uniti contigui era stato prosciugato o riempito.

Lo Yangtze
Nel bacino imbrifero del fiume cinese Yangtze vivono oltre 350 milioni di persone, più dell'intera popolazione degli Stati Uniti. Una grande percentuale di questa popolazione dipende direttamente dal fiume per il cibo, l'acqua e l'elettricità. Insieme alla popolazione umana vive una serie eterogenea di specie, tra cui oltre 300 specie ittiche. La domanda di acqua dolce e di elettricità in Cina ha portato alla realizzazione di imponenti dighe, tra cui la Diga delle Tre Gole, e al cambiamento dell'ambiente circostante.

I dati in sintesi:

• Il fiume più lungo dell'Asia e il terzo fiume più lungo del mondo.
• Una delle vie d'acqua più trafficate del mondo, con 795 milioni di tonnellate di merci trasportate nel 2005.
• Il baiji, o delfino di fiume, è stato dichiarato estinto nel 2006.

Dalla flora e la fauna ai trasporti fino all'agricoltura, la soddisfazione di molte esigenze vitali dipende dai sistemi fluviali del pianeta. E piccoli cambiamenti possono produrre effetti catastrofici. Ad esempio, nell'estate del 1993, un'inondazione nel bacino fluviale superiore del Mississippi causò tra i 12 e i 16 miliardi di dollari di danni.

Per prevedere e prevenire questi effetti, gli enti governativi e le organizzazioni ambientalistiche creano complessi modelli scientifici. Tradizionalmente questi modelli consistono in fogli di calcolo complessi che utilizzano dati che gli scienziati raccolgono o ai quali hanno accesso. Ed ogni organizzazione utilizza la propria metodologia, riproducendo ciò che molte altre organizzazioni hanno fatto o prevedono di fare.

IBM sta collaborando con i propri partner per aiutare gli scienziati a integrare i loro modelli e sviluppare un sistema di supporto decisionale che faciliti la gestione integrata delle risorse idriche e migliori la collaborazione e la comunicazione tra i principali soggetti interessati all'interno di un dato bacino fluviale. Questo sistema consentirà di immergersi totalmente in un ambiente tridimensionale, o Metaverso.

I fiumi del pianeta stanno diventando modelli tridimensionali. Utilizzando dati reali sarà possibile creare e modificare modelli dei bacini fluviali, trasformandoli in un Metaverso digitale.

I ricercatori possono interagire con il Metaverso utilizzando il proprio avatar, per esaminare gli effetti potenziali di modifiche ambientali, come l'erosione del suolo, la fauna ittica e i livelli dell'acqua.

I ricercatori possono anche addentrarsi nella terraferma e misurare l'impatto ambientale dei progetti agricoli, edilizi e riguardanti i trasporti.