Finantat prin POSCCE Axa Prioritara 2 – Competitivitate prin cercetare, dezvoltare tehnologica si inovare
Titlul proiectului: “Infrastructura cibernetica pentru studii geodinamice relationate cu zona seismogena Vrancea”
Buget: 6.609.104 lei
Beneficiar: Institutul de Geodinamica al Academiei Romane

Proiectul derulat de Institutul de Geodinamica al Academiei Romane (IGAR) are ca obiectiv major implementarea unei noi directii de cercetare in Romania prin crearea primului centru de geodinamica numerica din tara noastra care sa permita, intre altele, modelarea proceselor termodinamice din mantaua superioara, responsabile de activitatea seismica subcrustala a zonei Vrancea.

Cu toate ca, prin natura sa, proiectul are legaturi cu multe alte cercetari anterioare sau in curs, el este un concept independent fata de acestea, avand obiective specifice originale, incercand sa simuleze pe computer structura si dinamica mantalei superioare a zonei seismogene.

seismCe se petrece sub Vrancea, inca o necunoscuta

Regiunea Vrancea are particularitati distincte, fiind una dintre cele mai active zone seismice din Europa. De mai multa vreme, grupuri de cercetare nationale si internationale si-au concentrat eforturile in directia intelegerii dinamicii si comportamentului acestei regiuni unice.

Au fost propuse o serie de scenarii alternative pentru conditiile geodinamice din zona Vrancea, dintre care pot fi mentionate:
- subductia unei litosfere oceanice urmata de ruperea placii subduse;
- subductia unei placi oceanice si sfasierea ei laterala;
- delaminarea unei litosfere continentale sau prezenta unei triple jonctiuni instabile. Pana in prezent nu s-a ajuns la un consens asupra modelului referitor la originea si regimul geodinamic al zonei seismogene Vrancea.

Bazat pe o abordare multi- si interdisciplinara, proiectul introduce in Institutul de Geodinamica al Academiei Romane o directie inedita pentru cercetarea din tara noastra, geodinamica numerica, creand infrastructura necesara pentru studierea unor fenomene complexe, precum evolutia geodinamica pe termen lung a zonei seismogene active Vrancea si legatura dintre procesele termodinamice care au loc in mantaua superioara si aparitia cutremurelor de pamant.

Pentru atingerea obiectivelor sale specifice, proiectul se bazeaza pe realizarea unui puternic sistem de calcul paralel, singurul capabil sa ofere posibilitatea validarii/invalidarii ipotezelor actuale, pe baza realizarii modelelor geodinamice numerice 3D de inalta rezolutie care simuleaza diversele scenarii de evolutie tectonica, ajutand astfel la avansarea gradului de cunoastere a structurii si dinamicii profunde si a mecanismelor seismicitatii intermediare din aceasta regiune.

In prezent, pretutindeni in lume, oamenii de stiinta au nevoie de accesarea noilor capacitati de tehnologie a informatiei care pot realiza volume imense de calcule complexe si de mare rezolutie intr-un timp rezonabil. Programe sofisticate de simulare permit studierea fenomenelor din adancul Pamantului, care nu ar putea fi observate sau reproduse prin experimente standard de laborator.

Modelarea proceselor naturale complexe, in general, si calculele numerice, in particular, reprezinta o necesitate esentiala a cercetarii actuale. Centrele moderne de cercetare de pretutindeni utilizeaza, intr-o forma sau alta, clustere de computere de tipul celui implementat in IGAR (de ex: Computational Geodynamics Laboratory, CGEO, UNAM, Mexico; Computational Infrastructure for Geodynamics at CalTech, USA).

Puterea combinata a echipamentului de calcul si a software-ului sofisticat asociat, a software-ului de vizualizare si a aplicatiilor stiintifice produse si folosite in cadrul grupurilor de cercetare interdisciplinare fac posibil avansul actual spre frontierele cunoasterii si deschid noi cai de cercetare stiintifica.
O structura cibernetica adecvata este esentiala pentru succesul cercetarilor in domeniul geodinamicii numerice. Pana acum nu existau astfel de posibilitati tehnice in niciuna din institutiile romanesti specializate in studiul stiintelor Pamantului, in general, si pentru Geodinamica, in particular.

Proiectul a permis crearea primei structuri cibernetice moderne dedicate studiilor geodinamice din Romania.
Aceasta infrastructura cibernetica, construita in jurul unui grup de 1.344 de nuclee de calcul conectate printr-o retea de mare viteza, este formata din trei elemente principale: un Grup de Servere de Calcul de inalta Performanta – HPCC (High Performance Computing Cluster), un Grup de Servere pentru Vizualizare de inalta Performanta – HPVC (High Performance Visualization Cluster) si un sistem de Vizualizare Stereo in 3D (GeoWall).

Obiectivele proiectului
Pe langa contributia majora directa a unei astfel de investitii in directia acumularii de noi cunostinte indisolubil necesare rezolvarii problematicii legate de zona seismogena Vrancea, initiativa urmareste si obiective pe termen lung:
• aducerea infrastructurii de cercetare a IGAR la un nivel competitiv international care sa permita extinderea domeniului de cercetare prin abordarea unei game largi de probleme geodinamice, folosind metodologii moderne (modelarea numerica a proceselor termodinamice in mantaua superioara) si tehnologie de calcul la zi;
• cresterea prestigiului si a vizibilitatii IGAR la scara nationala si internationala;
• deschiderea participarii IGAR in diverse proiecte nationale si internationale in care se cer capacitati de calcul de inalt randament;
• crearea unui grup de specialisti de inalta calificare in geodinamica numerica in Romania, prin pregatirea unor cadre tinere in cunoasterea si exploatarea sistemelor de calcul paralel in rezolvarea problemelor complexe cu care se confrunta domeniul din ce in ce mai important al stiintelor Pamantului.