Come si espanderanno in futuro le città? L’urbanizzazione, intesa come l’espansione fisica delle aree urbane mediante la costruzione di nuovi edifici e infrastrutture, è un fenomeno globale in continua crescita. Le proiezioni demografiche indicano che entro il 2050 il 66% della popolazione mondiale risiederà in aree urbane. Questa espansione trasformerà profondamente il paesaggio e causerà ricadute ambientali e socioeconomiche, tra cui la perdita di habitat naturali e di biodiversità, l’alterazione dei cicli idrici e biogeochimici, l’inquinamento atmosferico e ambientale, il fenomeno delle isole di calore urbane e un aumento della domanda di risorse essenziali quali acqua, energia e cibo.
Per gestire in modo sostenibile questo processo espansivo, è necessario prevedere come avverrà l’espansione fisica delle aree urbane con la costruzione di nuovi edifici e infrastrutture.
Dinamiche di espansione urbana nella Cina nord-orientale. L’area di studio è presentata divisa in due: a destra l’immagine satellitare delle luci notturne osservate per l’anno; a sinistra le informazioni sulla luminosità notturna sono combinate con dati ambientali per calcolare la probabilità di urbanizzazione per quello stesso anno.
© Università di Bologna e Università Ca’ Foscari Venezia
Uno studio congiunto di un team di ricercatrici e ricercatori dell’Università di Bologna e dell’Università Ca’ Foscari Venezia ha tentato di dare una risposta a questa domanda, sviluppando un modello matematico per prevedere lo sviluppo urbano futuro sulla base dei dati storici dell’illuminazione urbana osservata dallo spazio.
Analizzando una vasta area attorno a Pechino, la ricerca ha evidenziato come le zone urbane si sviluppano preferenzialmente verso aree pianeggianti e dove sono presenti risorse idriche
«Sebbene la letteratura scientifica riconosca il ruolo di molteplici fattori – ambientali, idroclimatici, socioeconomici, politici e istituzionali – nel controllo della crescita urbana, mancano però ancora informazioni chiave sulle dinamiche spaziali e temporali che governano il processo. Il nostro modello offre una prima risposta, ponendo le basi per proiezioni sui possibili sviluppi urbani futuri in tutto il mondo» spiega Serena Ceola, professoressa associata presso il Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Industriale e dei Materiali dell’Università di Bologna e coautrice dello studio con Giulia Grandi ed Enrico Bertuzzo dell’Università Ca’ Foscari Venezia.
Un approccio matematico per prevedere l’espansione urbana
Il modello matematico ha riprodotto accuratamente la distribuzione reale delle aree urbanizzate, restituendo in modo fedele forma e dimensione dei nuovi cluster urbani sviluppatisi dopo il 1992. I dati raccolti indicano che i principali fattori che influenzano l’espansione urbana nell’area di studio sono di natura geomorfologica, in particolare, l’altitudine, la pendenza del terreno e la vicinanza a corsi d’acqua e alla costa. Il risultato è coerente con l’evidenza storica: gli insediamenti umani si sono tradizionalmente concentrati nelle pianure e in prossimità di risorse idriche.
Lo studio “Geomorphology and Hydroclimate Control Regional Urban Expansion” è stato pubblicato sulla rivista scientifica Earth’s Future.
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