Università di Bologna e Ca’ Foscari studiano l’espansione urbana
Modello matematico dell’Università di Bologna e Ca’ Foscari per prevedere l’espansione urbana globale partendo dalle luci notturne.
Dove sorgeranno le città del futuro? A questa domanda ha cercato di rispondere un team di studiose e studiosi dell’Università di Bologna e dell’Università Ca’ Foscari Venezia, elaborando un modello matematico capace di prevedere la futura crescita urbana partendo dai dati storici dell’illuminazione notturna osservata dallo spazio.
Con un’analisi approfondita di una vasta area attorno alla città di Pechino, la ricerca ha evidenziato che lo sviluppo urbano tende a concentrarsi nelle zone pianeggianti e vicine a fonti d’acqua. I risultati dello studio, pubblicati sulla rivista scientifica Earth’s Future, si inseriscono in un contesto globale in cui l’urbanizzazione, ovvero l’ampliamento fisico delle aree cittadine tramite nuove costruzioni e infrastrutture, è in costante crescita. Secondo le proiezioni demografiche, entro il 2050 il 66% della popolazione mondiale vivrà in contesti urbani, trasformando radicalmente il paesaggio e generando impatti ambientali e sociali significativi.
Tra le principali conseguenze figurano la perdita di habitat naturali, l’alterazione dei cicli idrici e chimici, l’inquinamento, il fenomeno delle isole di calore e l’aumento della domanda di risorse come acqua, energia e alimenti. “Sebbene la letteratura scientifica riconosca l’influenza di molteplici fattori ambientali, climatici, economici e politici nella crescita delle città, mancano ancora dati cruciali sulle dinamiche spaziali e temporali di tale processo. Il nostro modello fornisce una prima risposta in questa direzione”, ha spiegato Serena Ceola, professoressa associata al Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Industriale e dei Materiali dell’Università di Bologna, coautrice dello studio insieme a Giulia Grandi e a Enrico Bertuzzo dell’Università Ca’ Foscari Venezia.
Il lavoro propone un modello probabilistico che simula nello spazio l’evoluzione dell’espansione urbana, applicato a un’area di 1000 chilometri per lato nel Nord-Est della Cina, comprendente Pechino. L’analisi si è basata su immagini satellitari delle luci notturne, acquisite tra il 1992 e il 2013 a una risoluzione di 1 chilometro, grazie alle quali è stato possibile classificare ogni chilometro quadrato come urbano o non urbano in base all’intensità luminosa.
Il modello calcola la probabilità che una cella si trasformi in area urbana tenendo conto di variabili geomorfologiche (altitudine, pendenza, distanza da fiumi e mare) e climatiche (temperatura media, piovosità), nonché della vicinanza ad aree già urbanizzate. La simulazione ha riprodotto fedelmente la distribuzione reale dell’espansione urbana dal 1992, restituendo forma e dimensione dei nuovi agglomerati.
I dati dimostrano che i fattori geomorfologici, come la bassa altitudine, la scarsa pendenza del suolo e la prossimità a corsi d’acqua o alla costa, sono i principali elementi che guidano lo sviluppo urbano. Questo conferma le tendenze storiche, che vedono gli insediamenti umani localizzarsi in aree pianeggianti e ricche di risorse idriche.
“La forza del nostro approccio – ha concluso Enrico Bertuzzo, professore di Idrologia all’Università Ca’ Foscari Venezia – sta nella capacità di valutare in modo formale i fattori determinanti dell’espansione urbana e nella flessibilità del modello, applicabile in diversi contesti geografici. Potrebbe diventare uno strumento strategico per supportare la pianificazione sostenibile delle città e la gestione del rischio idrogeologico, soprattutto alla luce dell’aumento degli eventi climatici estremi”.
