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Paisaje y Urbanismo Ecología urbana y sostenibilidad: El estado de la ciencia y de las direcciones
futuras
Jianguo Wu-2014
.
Puntos importantes:
Ecología urbana tiene una historia de más de 90
años, con diversas perspectivas.
Ecología urbana se ha convertido en un campo
ecológico dominante durante las últimas dos
décadas.
La investigación reciente se centra en los patrones
de urbanización y el impacto ambiental.
El empuje más saliente de la investigación actual es
la sostenibilidad urbana.
Un tema clave es el de servicios de los ecosistemas
urbanos en relación con el bienestar humano.
Grafica de resumen
Un diagrama conceptual que ilustra la relación entre la biodiversidad, los procesos
del ecosistema (o funciones de los ecosistemas), los servicios de los ecosistemas y el
bienestar humano en un paisaje urbano. Todos los componentes y sus relaciones son
influenciados profundamente por la velocidad y el patrón temporal espacio de
urbanización que es impulsado principalmente por los procesos socioeconómicos.
Por lo tanto, la comprensión y el mejoramiento de la ecología y la sostenibilidad de
los paisajes y regiones urbanas no sólo deben considerar cómo la urbanización afecta
a estos componentes clave, sino también cómo sus relaciones cambian en el tiempo.
El bienestar humano es el objetivo principal de los proyectos de sostenibilidad
urbana, mientras que los estudios ecológicos urbanos a menudo se centran en la
diversidad biológica, los procesos ecológicos y los servicios ecosistémicos. En
cualquier caso, las conexiones entre los componentes clave y sus vínculos por medios
espacial (paisaje-región-mundo) y temporal (década del siglo años) escalas deben ser
tomados en cuenta.
Palabras clave:
Ecología urbana
Sostenibilidad urbana
Patrones de crecimiento urbano
Biodiversidad
Los servicios del ecosistema
Bien Humano – bienestar
OJO BUSCAR LOS TERMINOS EN
LAS LECTURAS, BUSCADOR….VER
POSIBLES PREGUNTAS...GOGO
RESUMEN:
Ecosistemas y paisajes de todo el mundo se han vuelto cada vez más domesticada a través de la
urbanización. Las ciudades han sido los motores del desarrollo socio-económico, sino también los
centros de los principales problemas ambientales desde la revolución industrial. Numerosos
estudios han demostrado que nuestros ecosistemas urbanos y los paisajes están en una
trayectoria insostenible. La sostenibilidad global depende fundamentalmente de las ciudades, y la
ecología urbana puede - y debe - tener un papel clave en la transición hacia la sostenibilidad. En
este trabajo, se revisan las diferentes definiciones y perspectivas de la ecología urbana, analizo los
principales avances y temas clave, y se propone un marco para ayudar a mover el campo hacia
adelante. Después de casi 90 años de desarrollo, la ecología urbana se ha convertido en una
empresa verdaderamente transdisciplinaria que integra lo ecológico, geográfico, planificación, y
las ciencias sociales. La idea más sobresaliente de las actividades de investigación actuales en el
campo es el paradigma de la sostenibilidad urbana emergente que se centra en los servicios del
ecosistema urbano y sus relaciones con el bienestar humano.
Mientras que la urbanización es complejo en muchos sentidos, lo que sí sabemos mucho acerca
de sus patrones, procesos y efectos. Más específicamente, se sabe mucho acerca de los patrones
de crecimiento urbano en el espacio y el tiempo, los conductores y los mecanismos subyacentes y
efectos miríada de urbanización sobre la biodiversidad, los procesos ecológicos y los servicios de
los ecosistemas. En comparación con sus homólogos de la antigüedad, las ciudades
contemporáneas tienden a ser más grandes en tamaño físico y la huella ecológica, más rápido en
la tasa de crecimiento en términos de la población y el suelo urbanizado, y más irregular en la
composición y configuración del paisaje. Como co-evolución de sistema humano-medio ambiente,
las ciudades son sistemas adaptativos espacialmente heterogéneos y complejos. Como tal, la
trayectoria dinámica de las ciudades nunca se puede prever en su totalidad o controlada, pero
puede y debe ser influenciado o guiado en direcciones más deseables a través de las actividades
de diseño de planificación y que se basan en los conocimientos y los principios ecológicos de
sostenibilidad urbana.
1.-INTRODUCCION:
El mundo se ha urbanizado a un ritmo acelerado durante el siglo pasado, y los seres humanos se
han convertido en una especie predominantemente urbana en que más del 50% de la población
mundial vive actualmente en zonas urbanas (Wu, 2008). Esta transición demográfica global tiene
enormes consecuencias ambientales, económicas y sociales que aún no se entienden
completamente. A escala global, el nivel general de bienestar humano, medido por el Índice de
Desarrollo Humano (que consta de tres componentes: la esperanza de vida, el PIB per cápita, y la
educación), ha ido en aumento a pesar de (no por ) la tendencia a la baja ampliamente reconocido
en servicios de los ecosistemas durante las últimas décadas (Evaluación de los Ecosistemas del
Milenio, 2005;. Raudsepp-Hearne et al, 2010). Varias explicaciones posibles para "paradoja del
ecologista" esta llamada se han ofrecido-la prepotencia de los servicios de aprovisionamiento a
otros servicios de los ecosistemas, el tiempo se queda atrás en la relación entre los servicios de los
ecosistemas y el bienestar humano, y la separación de los humanos de la naturaleza debido a la
tecnología y la innovación social (Raudsepp-Hearne et al., 2010). Una mejor comprensión de esta
relación aparentemente paradójica en una escala global, sin embargo, requiere un escrutinio con
datos más detallados a escala local y regional. En particular, el papel de la urbanización en el
aumento del bienestar humano y la caída de los servicios de los ecosistemas se deben considerar
de manera explícita.
Aunque la zona de suelo urbanizado dominado por el entorno construido - "todos lo no vegetal,
elementos construidos por el hombre, tales como edificios, carreteras, pistas, etc" ocupa un
porcentaje sorprendentemente pequeño (<1%) de la superficie terrestre de la Tierra (Schneider ,
Friedl, y Potere, 2010), los efectos de la urbanización son profundas y penetrantes a la escala local
y la global. Ciudades representan en la actualidad alrededor del 60% de todo el uso de agua
residencial, el 75% del uso de energía, el 80% de la madera utilizada para fines industriales, y el
80% de las emisiones de gases de efecto invernadero humanos (Grimm et al, 2008;. Newman,
Beatley, y Boyer, 2009). Durante los últimos 50 años, la urbanización mundial no sólo ha acelerado
su lugar en términos de población urbana y el entorno construido, sino también tomado nuevas
formas de desarrollo. Estos cambios han contribuido en gran medida a la domesticación de los
ecosistemas, los paisajes y hasta la biosfera, acelerando así la llegada de la época Antropoceno.
"El futuro de la humanidad está en las ciudades. . . . Ciudades débiles es casi seguro que actuar
como un freno para el desarrollo nacional. Ciudades fuertes pueden ser un factor clave que
permite a un país a prosperar en la economía global "(Annan, 2002). Si nuestras ciudades siguen
creciendo y difundir la forma en que se han hecho desde la revolución industrial, no hay duda de
que la civilización humana está destinada al desastre. Por otro lado, como motores del desarrollo
socioeconómico y los centros de transformación cultural y la innovación tecnológica, las ciudades
pueden y tendrán, que jugar un papel fundamental en el logro de la sostenibilidad a escala
regional y global (Wu, 2008, 2010a). La sostenibilidad se refiere al desarrollo sostenible "que
satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de generaciones futuras para
satisfacer sus propias necesidades" (WCED, 1987), o "satisfacer las necesidades humanas
fundamentales, manteniendo los sistemas de soporte vital del planeta Tierra" (Kates et al., 2001).
Para ayudar a lograr un futuro urbano sostenible, tenemos que entender cómo funcionan los
sistemas urbanos y la forma en que se debe trabajar. Evidentemente, la ecología urbana es
fundamental para el desarrollo de esa comprensión (Loucks, 1994; Wu, 2008, 2010a).
En este trabajo, ofrecer una visión general de los principales avances y discutir las futuras
direcciones en la ecología urbana. La revisión de la historia y el progreso de un floreciente campo
como la ecología urbana de enormes proporciones como muchos aspectos del campo están
evolucionando rápidamente con relaciones ambiguas entre ellos. No obstante, se han hecho
varios intentos recientes, incluyendo una serie de libros en los últimos años Este documento no es
un resumen de estos trabajos recientes, ni una revisión de todo en la ecología urbana. Más bien,
se ofrece una visión general del estado actual de la ciencia de la ecología urbana desde una
perspectiva de paisaje, en el que las zonas urbanas son vistos como sistemas espacialmente
heterogéneos humano-medio ambiente – esto es, paisajes urbanos (Wu, 2008),
2. Definiciones y perspectivas de la ecología urbana en evolución
2.1. ¿Qué es urbano?
Existen diversas definiciones de lo que es "urbano." En consecuencia, la definición unificada de la
ecología urbana en ninguna parte se ha encontrado. Diferentes definiciones destacan diferentes
aspectos de los sistemas urbanos, y cada uno tiene ventajas y desventajas, dependiendo de la
situación en la que se utiliza. La búsqueda de una definición universalmente aceptada para la
ecología urbana o urbana puede ser ni productiva ni necesaria. Sin embargo, es necesario saber
cómo se definen estos términos por lo general (es decir, el significado de su uso más común) con
el fin de facilitar la comunicación y evitar confusiones.
Mientras que una zona urbana (es decir, un pueblo, una ciudad o metrópolis) ha sido definido de
varias maneras por las agencias gubernamentales y los investigadores individuales, la mayoría de
estas definiciones se basan en uno o más de tres factores principales: el tamaño total de la
población, densidad de población, y área de superficie impermeable o estructuras construidas. En
general, las zonas urbanas comparten varias características comunes: Alta densidad de población,
abundantes estructuras construidas, extensas superficies impermeables, clima alterado y las
condiciones hidrológicas, la contaminación del aire, y la función de los ecosistemas y de los
servicios modificados. Sin embargo, es factible ni esencial para encapsular todos los componentes
y características de las áreas urbanas clave en una definición. En la mayoría de los casos, la alta
densidad de población humana de una extensa área de superficie impermeable son dos factores
sobresalientes que definen lo que es lo suficientemente urbano. Esencialmente, todas las
principales características ecológicas y ambientales de los sistemas urbanos pueden estar
relacionados con estos dos factores, ya sea directa o indirectamente.
2.2. Ecología urbana como la ecología humana y la sociología
Ecología urbana se desarrolló originalmente como parte de la ecología humana en la década de
1920 por un pequeño pero influyente grupo de sociólogos de la Universidad de Chicago (la escuela
de Chicago de la sociología y la ecología humana). Los principales actores de la escuela de Chicago
incluyen Robert E. Park (1864-1944), Ernest W. Burgess (1886-1966), Roderick D.McKenzie (1885-
1940), y Amos H. Hawley (1910-2009). Park, Burgess, y McKenzie (1925) definen la ecología
urbana como "el estudio de la relación entre las personas y su entorno urbano"-que es
esencialmente la ecología humana de la ciudad. La ecología humana es considerada como "una de
las zonas más antiguas de la especialización en sociología". A veces la ecología urbana se usa
indistintamente con la ecología humana (Berry & Kasarda, 1977; Flanagan, 1993; Hollingshead,
1940). En una revisión de los avances en la ecología urbana, Wilson (1984b) afirmó: "La ecología
urbana no es un área distinta de especialización dentro de la sociología, sino más bien un conjunto
de conocimientos sobre el medio urbano derivado de la aplicación de un marco ecológico humano
de referencia. "La aparición y el desarrollo temprano de la ecología urbana tuvieron lugar en un
período de tiempo en que las ideas ecológicas y sociológicos claves influyeron mutuamente, a
menudo a través de una estrecha interacción entre los eruditos prominentes en ambos campos
(Gross, 2002).
En el comienzo de la ecología urbana, los científicos sociales aplicaba conceptos ecológicos tales
como la competencia, la invasión, la dominación, y la sucesión, en su estudio de la organización
social y espacial en las ciudades (Hollingshead, 1940; Park et al, 1925.). El aumento de la aplicación
de la teoría y los conceptos en la investigación social ecológica no se limita dentro de los Estados
Unidos, sino que también encontró su camino en Europa, Asia, y África. Según Berryl y Kasarda
(1977), el enfoque de la ecología urbana era "una de las escuelas más definitivas e influyentes en
la sociología norteamericana" durante los años 1930 y 1940, pero "prácticamente muerto" en
1950. Se hicieron esfuerzos para revivir el enfoque ampliando su enfoque y perspectivas. Uno de
estos intentos fue (1950) el libro clásico de Hawley, que tenía la intención de proporcionar una
teoría unificada de la ecología humana. Siguiendo la tradición de la escuela de Chicago y en
movimiento más allá de ella, Berryl y Kasarda (1977) presentan un enfoque de "ecología urbana
contemporánea" para la investigación urbana que integra en varios campos de las ciencias
sociales: sociología urbana, geografía urbana, ecología social, la ecología humana y de la ciudad, y
la planificación regional. Este enfoque adopta una jerarquía socio espacial con niveles sucesivos de
barrios, ciudades, áreas metropolitanas, los sistemas regionales y urbanos, y las sociedades
totales. En contraste con la ecología humana tradicional, que se basa principalmente en "la
competencia como base de la organización humana" y excluye "los factores culturales y
motivacionales para explicar los patrones de uso de la tierra," la ecología urbana
"contemporánea", subraya "interdependencia" en el sentido de "simbiosis y comensalismo. Hoy
en día, el enfoque sociológico urbano ecología sigue existiendo y evolucionando. En términos más
generales, como los sistemas y las instituciones políticas afectan los patrones espacio-temporales
de la urbanización se ha convertido cada vez más en un tema central de investigación en las
ciencias sociales.
2.3. Ecología urbana como una ciencia "ecológica"
En realidad no es sorprendente que la ecología urbana no se ha iniciado por bio-ecologistas que se
centran en las plantas y los animales, y que se han visto de largo ciudades como ecosistemas
severamente deteriorados indignos de la investigación científica. La ecología de los ecosistemas y
la ecología del paisaje surgieron después de la ecología urbana - los términos "ecosistema" y
"paisaje ecología" se acuñó en 1935 y 1939, respectivamente. Hasta hace unas décadas,
los bio-ecologistas habían preferido estudiar "la naturaleza con Salida del hombre". Por supuesto,
hay excepciones a esta norma general, incluso durante los primeros días de la ecología urbana.
Entre los más notables fueron una serie de estudios europeos de la distribución espacial y
abundancia de plantas y animales en las ciudades durante la década de 1940 y principios de 1950
después de la Segunda Guerra Mundial. Se llevaron estos primeros estudios a cabo principalmente
por los botánicos y zoólogos, que representa un enfoque bio-ecología de la ecología urbana, que
ha sido a veces llamado "la escuela de Berlín"
En América del Norte, Adams (1935), un ecologista de los animales y un pionero en energética
ecológica, analiza en profundidad considerable la relación de la ecología general de la ecología
humana. Un número especial de Monografías ecológicos en 1940, titulado "La relación de la
ecología con el bienestar humano", evolucionó a partir de un simposio organizado por la Sociedad
Ecológica de América a petición de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (Adams,
1940). Stearns (1970) también reconoció que los biólogos en general descuidan el medio
ambiente urbano en sus estudios, y afirmó que: "Las implicaciones de los conceptos ecológicos,
como la diversidad, la sucesión, la energía y el flujo de nutrientes, la dinámica de la población, y la
territorialidad son pertinentes a la gestión de ciudades mayores y el desarrollo de otros nuevos".
Estos estudios son hitos importantes en la historia de la ecología urbana, pero que no cambiaron
la percepción dominante por los ecologistas que las ciudades eran lugares de estudio "indignos".
Ecología urbana apenas era visible en las revistas de corriente principal de la ciencia ecológica
antes de finales de 1980 y principios de 1990. Varios factores pueden haber sido responsables de
la reciente subida de los intereses de las zonas urbanas por los bio-ecologistas, entre ellos la
creciente preocupación con los impactos ambientales de la urbanización, el aumento de puntos de
vista ecológicos que enfatizan la dinámica fuera del equilibrio y de la corrección, y las influencias
dominantes del actual movimiento por la sostenibilidad. El establecimiento de proyectos
interdisciplinarios de gran alcance, tales como los dos de Investigación Ecológica a Largo Plazo
(LTER) los proyectos apoyados por la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. - el Estudio de los
Ecosistemas Baltimore (BES) y el Arizona-Phoenix Investigación Ecológica a Largo Plazo central
(CAP -LTER), sin duda ha jugado un papel importante en la reciente renovación de la ecología
urbana. Esta "nueva versión" de la ecología urbana se caracteriza por una mayor
"interdisciplinariedad" y "trans-disciplinariedad" en sus temas de investigación dominantes, así
como sus principales participantes (más discusión sobre este tema en las siguientes secciones).
2.4. El cambio de perspectiva de la ecología urbana
Los diferentes conceptos y perspectivas en la ecología urbana se han clasificado como "ecología
en las ciudades", que se centra principalmente en los organismos no humanos en el medio
ambiente urbano, o "ecología de las ciudades" que considera a toda la ciudad como un
ecosistema. Teniendo en cuenta los nuevos desarrollos en los estudios urbanos en la década
pasada, aquí añado una tercera categoría-"la sostenibilidad de las ciudades". Sobre la base de
esta amplia categorización, varios enfoques ecológicos urbanos distintos pero relacionados se
pueden identificar. Resumo abajo, y su cronología y las relaciones se ilustran en la fig. 1.
En primer lugar, el enfoque sociológico o urbano basado en la ecología humana investiga el
comportamiento humano y la organización social en las ciudades basados en la teoría prestada
ecológica y conceptos (por ejemplo, el enfoque tradicional de la ecología humana). En segundo
lugar, el enfoque bio-ecologico se centra en la distribución y abundancia de plantas y animales en
los alrededores de las ciudades (por ejemplo, los estudios europeos anteriores). En tercer lugar, el
enfoque de los sistemas urbanos o el enfoque del ecosistema humano, ambos de los cuales tratar
la ciudad como todo un ecosistema que consiste en componentes tanto "naturales" y
socioeconómicos. En cuarto lugar, el enfoque de paisaje urbano trata a zonas urbanas como
sistemas dinámicos espacialmente heterogénea, de parche multi-escala.
Sobre la base de los principios y métodos de la ecología del paisaje, este enfoque se centra en la
relación entre los patrones de urbanización y los procesos ecológicos (Fig. 2). El quinto es el
enfoque de la sostenibilidad urbana emergente que trata a las ciudades como sistemas humano-
ambientales acoplados o los sistemas socio-ecológicos, con un creciente énfasis en la relación
entre los servicios de los ecosistemas y el bienestar humano en las zonas urbanas.
La figura. 1. Evolución de las perspectivas y enfoques en la ecología urbana (modificado a partir de
Wu,2008).
Diferentes enfoques de ecología urbana, dispuestas en orden cronológico basado en la hora aproximada de su
aparición, se clasifican en tres grandes perspectivas: la ecología en las ciudades, la ecología de las ciudades, y
la sostenibilidad de las ciudades.
Las líneas discontinuas indican relaciones entre los diferentes enfoques y el grosor de las líneas marca la
fuerza relativa de influencia. Durante las últimas décadas, los diferentes puntos de vista tienden a fusionarse,
y el campo de la ecología urbana se ha convertido cada vez más interdisciplinaria, dominado por el enfoque
de paisaje con el aumento del énfasis en la sostenibilidad urbana.
Estudios ecológicos que tienen que ver con problemas a gran escala en los paisajes reales
finalmente tienen que abordar las cuestiones de la sostenibilidad. Mientras que algunos piensan
que "la sostenibilidad urbana" es un "oxímoron", el término ha sido adoptado cada vez más por
los investigadores urbanos. Sin embargo, una definición generalmente aceptada de la
sostenibilidad urbana sigue faltando. Como Loucks (1994) articuló:
"La sostenibilidad es uno de esos conceptos o visiones que se lavan periódicamente sobre una
sociedad como una marejada. Una inundación leve por conceptos más modestos puede haber
ocurrido antes, pero ahora casi todos los términos que usamos para describir los recursos y el
medio ambiente de los sistemas urbanos deben ser evaluados en el contexto de la sostenibilidad a
largo plazo. Esto no es simplemente un cambio de concepto de paradigma; más bien, la amplitud
del diálogo que tiene lugar en el largo plazo, los intereses intergeneracionales en recursos urbanos
no tiene precedentes".
Mclaren (1996) señaló que los términos de "sostenibilidad urbana" y "desarrollo urbano
sostenible" están estrechamente relacionados y usan indistintamente en la literatura. Señaló
además que la sostenibilidad urbana se refiere a "un estado o un conjunto de condiciones
deseables que persiste en el tiempo", mientras que el desarrollo urbano sostenible implica "un
proceso mediante el cual se puede lograr la sostenibilidad." De hecho, parece una creencia entre
la comunidad científica y de planificación que el concepto de sostenibilidad destaca el
mantenimiento del statu quo o un estado de equilibrio estático de algún tipo. Esto es un error
Como se indica en el Informe Brundtland, "el desarrollo sostenible es un proceso de cambio en
que la explotación de los recursos, la dirección de las inversiones, la orientación del desarrollo
tecnológico; y el cambio institucional están todos en armonía y mejora el potencial actual y futuro
para satisfacer las necesidades y aspiraciones humanas "(WCED, 1987).
La sostenibilidad urbana puede referirse a un conjunto de condiciones dinámicas que satisfagan
las necesidades de las generaciones actuales y futuras en una zona urbana, pero es
fundamentalmente un proceso de adaptación continua del logro y mantenimiento de esas
condiciones. En parte por el énfasis en la dinámica no lineal y las respuestas de adaptación en los
sistemas urbanos, la sostenibilidad urbana y la resistencia urbana también se han discutido cada
vez más juntos como complementarios y no como términos contradictorios (por ejemplo, Wu y
Wu, 2013). A los efectos de esta revisión, la sostenibilidad urbana aquí se define como un proceso
de adaptación de facilitar y mantener un círculo virtuoso entre los servicios de los ecosistemas y el
bienestar humano a través de acciones ecológicas, económicas y sociales concertadas en
respuesta a los cambios dentro y fuera del paisaje urbano.
2.5. Hacia una definición amplia de la ecología urbana
Se desprende de los apartados anteriores que la connotación de la palabra, la ecología urbana, se
ha ampliado y diversificado en las últimas décadas. Los ecologistas, así como los geógrafos
urbanos, planificadores y científicos sociales, todos han tratado de definir la ecología urbana en
sus propias maneras preferidas. Por ejemplo, Rebele (1994) describió la ecología urbana como
"una sub-disciplina de la ecología" que es "preocupado por la distribución y abundancia de
Examinar los efectos de la urbanización sobre la biodiversidad y los
procesos
- relacionar los patrones espacio-temporales de la urbanización a
las medidas de la biodiversidad y los procesos del ecosistema,
utilizando enfoques estadísticos y modelado
Caracterización de los patrones y procesos de urbanización
-La composición del paisaje urbano (por ejemplo, la diversidad y la abundancia relativa de
los tipos de parches).
-La configuración del paisaje urbano (por ejemplo, disposición, forma a la complejidad y la
conectividad de los parches).
-temporales cambios en el patrón del paisaje urbano
-clave unidades biofísicas y socioeconómicas de cambio del paisaje
Cuantificar patrón espacial de paisajes urbanos
-Paisaje métricas
-Espaciales estadísticas
-Teledetección y SIG
Simulación y Proyectos de cambios en el
paisaje urbano
- modelización de uso de suelo.
- Modelos de crecimiento urbano.
-Teledetección y SIG.
Conceptualizar ciudades como paisajes
urbanos con múltiples tipos de parches
*dinámica de segmentos jerárquicos
*modelo de de parche corredor-matriz
*Ecología del paisaje
La figura. 2. Un marco de la dinámica de segmentos jerárquicos para estudiar el patrón de
urbanización y sus efectos ecológicos de la región metropolitana de Phoenix, EE.UU.
(Redibujado de Wu et al., 2011a).
plantas y animales en los pueblos y ciudades". En la misma forma, Gaston (2010) definió
recientemente la ecología urbana como "el estudio científico de los procesos que determinan la
abundancia y distribución de los organismos, de las interacciones entre los organismos, de las
interacciones entre los organismos y el medio ambiente, y de los flujos de energía y materiales a
través de los ecosistemas. . . dentro de los sistemas urbanos". Esto es claramente "la ecología en
las ciudades", lo que refleja una perspectiva bio-ecología en consonancia con los estudios
europeos tempranos. Desde una perspectiva ecológica del paisaje, de la suerte y Wu (2002)
describen la ecología urbana como el estudio de la comprensión "de la relación entre el patrón
espacial de la urbanización y los procesos ecológicos." Alberti (2008) definió la ecología urbana
como "el estudio de las formas en que los sistemas humanos y ecológicos evolucionan juntos en
regiones en proceso de urbanización" -que refleja una perspectiva de los sistemas socio-ecológicos
ampliamente adoptado en el estudio de las interacciones entre la sociedad y el medio ambiente.
McDonnell (2011), declaró que "la ecología urbana integra tanto básicas (es decir, fundamental) y
aplicada (es decir, un problema orientado), natural y de la investigación en ciencias sociales para
explorar y dilucidar las múltiples dimensiones de los ecosistemas urbanos." Por el contrario, en la
literatura de la planificación urbana, "ecología urbana se ha centrado en el diseño de los servicios
ambientales de las ciudades para la gente, y en la reducción de los impactos ambientales de las
zonas urbanas" (Pickett et al., 2011).
Higo. 3. Una conceptualización triádica de la ecología urbana contemporánea, que muestra que
los patrones patrones temporales, los impactos ambientales y socioeconómicos, y la
sostenibilidad de la urbanización interactúan unos con otros en el estudio de las ciudades, por lo
que la ecología urbana en una ciencia verdaderamente interdisciplinaria y transdisciplinaria que
integra la investigación con la práctica.
Todas las definiciones anteriores son útiles, cada captura de ciertos aspectos de la ecología
urbana, que van desde componentes bio-ecología de los temas de sostenibilidad urbana. En
general, la ecología urbana contemporánea se compone de tres tipos de componentes de
investigación que se han integrado cada vez más durante las últimas décadas (Fig. 3). En
consecuencia, la ecología urbana se puede definir como el estudio de los patrones espacio-
temporales, los impactos ambientales y la sostenibilidad de la urbanización, con énfasis en la
biodiversidad, los procesos de los ecosistemas y los servicios eco sistémicos. Las condiciones
socioeconómicas y las prácticas de planificación urbana influyen profundamente en los patrones
de urbanización, y por lo tanto contribuyen, pero no puede por sí sola constituir el núcleo
científico de la ecología urbana. Esta amplia definición abarca la perspectiva de la "ecología de las
ciudades", "ecología de las ciudades", y "la sostenibilidad de las ciudades". Ecología urbana se
superpone con, pero difiere de, lo que puede llamarse "la ciencia urbana sostenibilidad", cuya
atención se centra en el bienestar humano que depende fundamentalmente de los servicios de los
ecosistemas (Evaluación de los Ecosistemas del Milenio, 2005; Wu, 2013).
Ciencia de la sostenibilidad urbana abarca la ecología urbana, pero es un campo mucho más
amplio de estudio. Servicios de los ecosistemas, como los beneficios que la gente obtiene de
biodiversidad y las funciones de los ecosistemas, proporcionan un nexo clave que vincula la
ecología urbana y la sostenibilidad.
3. Los principales avances en la ecología urbana
Varios intentos se han hecho durante los últimos diez años para evaluar los últimos
acontecimientos en la ecología urbana desde diferentes ángulos. En particular, Pickett et al. (2011)
proporcionó una de las revisiones más completas y actualizadas de los efectos de la urbanización
sobre el clima, la hidrología, las corrientes, la biota, los suelos, y la sociedad humana. Mi intención
aquí es poner de relieve alguno de los principales avances en el campo, después de un marco
orientado hacia el paisaje que describo a continuación.
Este marco se basa en la concepción de que una zona urbana es un paisaje cultural que se
caracteriza por una alta densidad de población y una amplia área de superficie impermeable, con
diferentes usos del suelo y tipos de cobertura del suelo en conjunto forman un mosaico de
parches dinámico. Por lo tanto, un sistema urbano es un paisaje espacialmente heterogénea cuya
estructura, función y dinámica están determinadas por las interacciones acopladas humano-
ambientales (Wu, 2010b, 2013). Sistemas urbanos también son sistemas adaptativos complejos
que se caracterizan por muy diversos componentes, heterogeneidad espacial, evaluaciones no
lineales, las interacciones de múltiples escalas, y la capacidad de auto-ajuste en respuesta a los
cambios (Levin et al, 2013;. Wu y Wu, 2013).
La urbanización altera la composición y la disposición espacial de los elementos del paisaje (por
ejemplo, áreas naturales remanentes, espacios-verdes creados o gestionados por humanos", el
medio acuático, campos agrícolas, estructuras construidas, corredores de transporte y áreas
residenciales), y estos cambios afectan a la biodiversidad, funcionamiento de los ecosistemas y la
calidad ambiental, así como el comportamiento humano, la estructura de la comunidad y la
organización social. Estos cambios ecológicos y sociales inducidos por la urbanización influyen más
las reservas y flujos de los diferentes tipos de servicios esenciales de los ecosistemas para el
bienestar humano en las zonas urbanas (Fig. 4). Sobre la base de este marco, en esta sección se
analizan los principales avances en varios frentes de investigación: los patrones espaciales y
temporales de la urbanización, los efectos de la urbanización sobre la biodiversidad y los procesos,
y los impactos de la urbanización sobre los servicios de los ecosistemas y el bienestar humano.
3.1. Patrones espacio-temporales de la urbanización
El estudio de los patrones espaciales urbanos incluye varios aspectos, que van desde la
distribución de espacio verde, canales, redes de transporte, formas de crecimiento urbano,
patrones del paisaje urbano. Mi énfasis aquí está en la cuantificación de los patrones espaciales y
temporales de los paisajes urbanos. Estructura del paisaje - incluyendo la composición y la
disposición espacial de los diferentes tipos de uso de la tierra y los parches de cobertura del suelo -
es una representación completa y realista de la estructura de los sistemas ecológicos urbanos.
Cuantificación patrón del paisaje urbano a menudo es necesario para la comprensión de las
fuerzas motrices (procesos socioeconómicos y las características geofísicas-ambiental) y los
impactos ecológicos de la urbanización (Figuras 2 y 3; Wu, Buyantuyev, et al, 2011;. Wu, Jenerette,
Buyantuyev, y Redman, 2011).
Morfología urbana y la forma de crecimiento urbano tienen una historia de investigación de largo.
El economista alemán von Thünen (1825) afirmó que una ciudad aislada asumiría una forma
caracterizada por anillos concéntricos económicos (por ejemplo, negocios, residencial, industrial y
agrícola), según lo dictado por el principio de la utilidad marginal espacial. Influencias de este
primer trabajo se encuentran en algunas de las teorías clásicas del patrón de crecimiento urbano,
incluida Burgess (1925) modelos de zonas concéntricas y Christaller (1933) la teoría del lugar
central, las dos ciudades que representan como un sistema de zonas concéntricas con uno o más
central de negocios distritos (CDB). Por el contrario, la teoría sector (Hoyt, 1939) y la teoría de los
núcleos múltiples (Harris y Ullmann, 1945) reconocieron que las redes de transporte y centros
intercaladas de uso de la tierra funciones podrían conducir a formas urbanas asimétricos y
desiguales. Al igual que cualquier otra teoría general de la ecología y la geografía, estas teorías
clásicas pueden ser mejor tratados como guías o modelos heurísticos neutros, ya que tienden a ser
las excepciones y no la norma, cuando se aplica a las ciudades reales (Suerte y Wu, 2002).
La figura. 4. Un diagrama conceptual que ilustra la relación entre la biodiversidad, los procesos del ecosistema
(o funciones de los ecosistemas), los servicios de los ecosistemas y el bienestar humano en un paisaje urbano.
Todos los componentes y sus relaciones son influenciados profundamente por la velocidad y el patrón temporal
espacio de urbanización que es impulsado principalmente por los procesos socioeconómicos. Por lo tanto, la
comprensión y el mejoramiento de la ecología y la sostenibilidad de los paisajes y regiones urbanas no sólo
debe considerar cómo la urbanización afecta a estos componentes clave, sino también cómo sus relaciones
cambian en el tiempo. El bienestar humano es el principal objetivo de los proyectos urbanos de sostenibilidad,
en tanto que los estudios ecológicos urbanos a menudo se centran en la diversidad biológica, los procesos
ecológicos y los servicios de los ecosistemas. En cualquier caso, las conexiones entre los componentes clave y
sus vínculos espaciales (paisaje-región-mundo) y temporal (década del siglo años) escalas deben ser tomados
en cuenta.
Durante las últimas décadas, se ha avanzado mucho en la caracterización de los patrones de
crecimiento urbano de dos maneras. En primer lugar, ahora tenemos mucha más capacidad para
analizar los patrones espaciales y temporales de la urbanización en múltiples escalas desde
ciudades a todo el mundo, gracias a la mejora continua de los datos de teledetección, técnicas de
SIG, y los métodos de análisis espacial. En segundo lugar, una comprensión más completa de la
forma de crecimiento urbano se ha logrado a través de la combinación de desarrollo y casos
empíricos estudios teóricos.
Numerosos estudios en la geografía y la ecología del paisaje han demostrado que, en comparación
con los patrones históricos, la moderna urbanización es más grande en tamaño de la ciudad, más
rápido en la tasa de crecimiento, y más irregular en la forma urbana; y que la aglomeración urbana
y paisaje homogeneización estructural se han convertido en una tendencia mundial. Asimismo,
la tasa de urbanización durante las últimas décadas ha sido mucho más rápido en los países en
desarrollo que en los países desarrollados, y parece que hay una convergencia en la estructura
física urbana para evitar la aparición de las ciudades de América del Norte (Seto et al., 2010 ). La
tendencia mundial de disminuir la heterogeneidad estructural del paisaje se ha relacionado con la
homogeneización de la diversidad biológica en todo el mundo. Además, las características
fractales de las formas urbanas han sido ampliamente reconocidas, y patrones de escala basada en
el tamaño de la ciudad de largo han sido investigados. Por supuesto, los patrones espaciales y
temporales de los paisajes urbanos locales y regionales varían geográficamente debido a
diferencias en los entornos físicos, conductores socioeconómicos y políticas de uso de la tierra.
Principios y métodos de la ecología del paisaje y el cambio de la tierra la ciencia pueden ayudar a
manejar estos temas complejos. Técnicas de teledetección, SIG y análisis espacial y modelado han
seguido mejorando rápidamente, también lo ha hecho nuestra capacidad general para
comprender los patrones espacio-temporales de la urbanización. Un número de estudios recientes
sobre este tema están disponibles.
3.2. Biodiversidad urbana
La evaluación de cómo la urbanización afecta a la biodiversidad y condiciones ecológicas ha sido
un foco importante de investigación en la mayoría de los estudios ecológicos y ambientales de las
ciudades durante las últimas décadas (Figuras 1 y 3). Estos "estudios de impacto" son numerosos,
que van desde pequeños pueblos hasta importantes áreas metropolitanas y más allá. Los
principales grupos de especies estudiadas incluyen plantas, aves, artrópodos terrestres, pero
relativamente pocos estudios se han centrado en los vertebrados y los invertebrados no aviares no
artrópodos, tales como reptiles, anfibios, mamíferos, peces e invertebrados acuáticos.
El desarrollo urbano se reduce la cantidad de hábitat para las especies nativas y aumenta la
fragmentación del hábitat para la mayoría de especies nativas y exóticas. En general, los efectos
de la urbanización sobre la biodiversidad varían con los grupos taxonómicos, las condiciones
ambientales, y los ajustes socioeconómicos. Sin embargo, han surgido varios hallazgos generales.
Por ejemplo, con el aumento de la urbanización, la riqueza de especies de plantas tiende a
aumentar debido principalmente al aumento de las especies exóticas; la riqueza de especies de
aves tiende a ser relativamente constante o aumentar moderadamente, con una disminución de la
uniformidad; y la diversidad y abundancia de los hongos y los microbios del suelo tienden a
disminuir. La urbanización también altera la estructura de la cadena alimentaria y dinámica trófica
de los ecosistemas remanentes naturales en el paisaje urbano. Los investigadores de la CAP-LTER
informaron que una disminución de la presión de depredación de las aves aumentó la abundancia
de ciertas especies de aves, y que el control de arriba hacia abajo de los herbívoros por artrópodos
depredadores de aves fue mucho más fuerte en las zonas urbanas que en las rurales. Los estudios
también han demostrado que, dentro de un paisaje urbano, los barrios más ricos tienden a ser
más "verde" y tienen niveles más altos de diversidad vegetal - un fenómeno conocido como
"EFECTO DE LUJO" (Hope et al, 2003).. En la escala global, no sólo ciudades comparten algunas
especies comunes que todas están adaptadas a los entornos urbanos, sino también la
urbanización se considera una de las principales causas de la actual "homogeneización biótica" -
diferentes áreas geográficas tienden a tener un conjunto similar de especies.
Como se mencionó anteriormente, la urbanización tiende a homogeneizar patrón de paisaje
urbano, reduciendo así la heterogeneidad del hábitat para las especies biológicas, y esta
homogeneización del paisaje puede ser una razón importante para la homogeneización biótica
observada.
3.3. Procesos y las condiciones de los ecosistemas
Está bien documentado que las actividades humanas en los entornos urbanos han dado lugar a
una serie de problemas ambientales conocidos, como las emisiones de gases de efecto
invernadero, la contaminación del aire, el agua y los desechos sólidos. También hay una extensa
literatura sobre los efectos de la urbanización en las condiciones climáticas, las propiedades del
suelo, la hidrología, los ciclos biogeoquímicos, y la fenología de la vegetación
Las ciudades son los mayores productores de gases de efecto invernadero y contaminantes
atmosféricos que causan problemas de salud para los seres humanos y el medio ambiente. La
urbanización puede influir significativamente en el clima local y regional a través de la alteración
del patrón de cubierta de la tierra y en consecuencia el régimen de radiación en la superficie y el
balance energético. El ejemplo mejor estudiado de modificaciones climático antropogénico es
probablemente el Efecto de isla de calor urbano (UHI) - ciudades tienden a tener temperaturas del
aire y de la superficie más alta que su entorno rural. Los grandes aumentos de temperatura por lo
general ocurren durante la noche, y los puntos fuertes y los efectos de UHI varían entre las
ciudades con diferentes condiciones económicas biofísicos y socio. El UHI sobre una ciudad o de
una región metropolitana se compone de muchas pequeñas UHIs, formando una jerarquía
espacial anidada de UHIs que están relacionados con la disposición espacial de las tapas de la
tierra. Un número de estudios han reportado los efectos de UHI sobre el clima local, el crecimiento
de la planta y su fenología, el consumo de energía para refrigeración y calefacción, y el bienestar
social.
La urbanización influye en los ciclos hidrológico y flujos de corrientes en el paisaje urbano a
través de un mayor uso de agua, la contaminación del agua, las superficies impermeables, los
patrones que se ejecutan fue alterado, y las tasas de evapotranspiración modificados. Suelos
urbanos son a menudo perturbados físicamente, químicamente contaminado, o de forma variable
afectados por las prácticas de manejo. Suelos urbanos tienden a tener un alto grado de
heterogeneidad espacial, grandes reservas de materia orgánica del suelo, el carbono, el nitrógeno
y otros elementos, y muchos compuestos hechos por el hombre, desde los agentes de control
biológico, nuevos contaminantes, las hormonas, las nano-partículas. Los cambios en el clima, la
hidrología, la biota y los suelos en conjunto resulta una "biogeoquímica urbana distinta" en la que
los stocks y los flujos de energía y elementos son controlados en gran parte por las actividades
humanas. Actividades de jardinería y gestión urbanas pueden influir sustancialmente en el
tiempo, la duración y magnitud de los procesos biogeoquímicos.
Como consecuencia del uso de la tierra y cambio de la cubierta de la tierra, así como las
condiciones biofísicas alteradas resultantes de la urbanización, la cobertura vegetal del paisaje
urbano cambia drásticamente en el espacio y el tiempo. La producción primaria neta (NPP), la
velocidad a la que la biomasa vegetal se acumula en un ecosistema, es una variable clave
integradora de la función del ecosistema. NPP varía considerablemente entre los diferentes tipos
de cobertura del suelo dentro de la ciudad y a lo largo del gradiente urbano-rural, y puede ya sea
aumentar o disminuir con la urbanización a escala del paisaje urbano. Por ejemplo, en el entorno
de las tierras áridas, el riego hace que los espacios verdes urbanos mucho más productivo que el
desierto natural que lo rodea, y por lo tanto la central nuclear aérea del paisaje urbano se ha
mejorado. La estrecha relación entre el crecimiento de la vegetación y la precipitación se
encuentran comúnmente en los ecosistemas naturales se desacopla efectivamente para espacios
verdes agrícolas y urbanas de este tipo de ambientes áridos (Buyantuyev y Wu, 2009, 2012).
Fenología de la vegetación o la fenología de paisaje - el momento y la duración de las fases de
desarrollo de la planta provocada por factores ambientales (por ejemplo, temperatura y
humedad) - también se ve afectada por la urbanización (Neil y Wu, 2006). Transformaciones de
tierras urbanas pueden llevar a cambios fenológicos de la vegetación a través de la alteración de
vías de flujo hidrológicos y las condiciones de humedad del suelo en las ciudades. Al alterar las
condiciones de temperatura y humedad, UHIs puede inducir cambios en la fenología de la planta y
dinámica de la vegetación en función de la sincronización y duración del crecimiento y la floración.
Por ejemplo, tanto foliación y fenología de la floración en el área de Phoenix han respondido a la
urbanización: cubiertas vegetales urbanos tienden a reverdecer en más rápido que el natural del
desierto y permanecer fotosintéticamente activa durante un período más largo (Buyantuyev y
Wu, 2012); y las especies de plantas que tenga adelante o atrase su floración (Neil et al., 2010).
3.4. Servicios de los ecosistemas urbanos y el bienestar humano
La biodiversidad es la base para los procesos de los ecosistemas y, en general, aumenta las
funciones de los ecosistemas, como la producción primaria, la retención de nutrientes del suelo y
la capacidad de resistencia frente a las perturbaciones y las invasiones. Las funciones del
ecosistema son esencialmente los diferentes roles de procesos ecológicos desempeñan en un
ecosistema, y los dos términos - Funciones de los ecosistemas y los procesos de los ecosistemas -
a menudo se utilizan indistintamente.
Biodiversidad y las funciones de los ecosistemas (o procesos) juntos constituyen la base del capital
natural que produce bienes y servicios para las sociedades humanas (Figuras 3 y 4). Desde los 90s,
servicios de los ecosistemas se ha convertido en un concepto esencial en la conservación, gestión
de recursos, la economía ambiental, y el desarrollo sostenible. Este aumento de interés se ha
solidificado aún más por la Evaluación de los Ecosistemas del Milenio entre 2001 y 2005 que
proporcionó la primera evaluación científica a escala mundial de las condiciones y tendencias de
los ecosistemas del mundo y de sus servicios.
La Evaluación de los Ecosistemas del Milenio (Millennium Ecosystem Assessment, 2005) define los
servicios de los ecosistemas como "los beneficios que las personas obtienen de los ecosistemas",
que incluyen: (1) "servicios de suministros" (por ejemplo, alimentos y agua), (2) "servicios de
regulación" (por ejemplo, la purificación del aire y del agua, regulación del clima, las inundaciones,
las enfermedades, los peligros, y el ruido), (3) "servicios culturales" (por ejemplo, los beneficios
recreativos, espirituales, religiosos y otros no materiales), y (4) "servicios de apoyo "(por ejemplo,
la formación del suelo, la producción primaria y el ciclo de nutrientes). Dado que los servicios de
apoyo son los procesos o funciones de verdad de los ecosistemas, servicios de los ecosistemas
aquí después se refieren únicamente a aprovisionamiento, regulación y servicios culturales, como
en Grimm et al. (2013).
Aunque las ciudades eran vistas como gravemente dañadas o definidas como ecosistemas
"indignos" por bioecologos hasta hace poco, los paisajes urbanos ofrecen una serie de servicios de
los ecosistemas importantes para las poblaciones urbanas, algunas de las cuales han sido
reconocidas por los planificadores y los científicos sociales. Se ha producido un rápido aumento
de la investigación en servicios de ecosistema urbano en los últimos años, y la mayoría de los
estudios hasta la fecha se han centrado en los espacios verdes y los cuerpos de agua.
Dependiendo de su diseño y la gestión de los espacios verdes urbanos pueden purificar el aire y el
agua, el clima local moderada, CO2 secuestrado, reducir la erosión del suelo, paliar la
contaminación acústica, proporcionan hábitats para plantas y animales, aumentar los valores de
bienes raíces, mejorar el barrio y la estética del paisaje, y mejorar el bienestar psicológico
humano. Un gran número de estudios han documentado que las zonas verdes urbanas
(vegetación) y azul (agua) espacios proporcionan diversos beneficios culturales ecológicos,
ambientales, socio - económicos. Por ejemplo, en su estudio de Estocolmo, Bolund y Hunhammar
(1999) identificaron siete tipos de ecosistemas locales: árboles de la calle, jardines y parques,
bosques urbanos, tierras cultivadas, humedales, lagos y el mar, y las corrientes. Estos ecosistemas
locales proporcionaron seis "servicios locales y directas:" (1) de filtración de aire, (2) la regulación
del clima, (3) la reducción de ruido, (4) el drenaje del agua de lluvia, (5) el tratamiento de aguas
residuales, y (6) valores recreativos y culturales; y estos servicios de los ecosistemas tienen un
"impacto sustancial en la calidad de vida" en el área urbana (Bolund y Hunhammar, 1999).
Es importante señalar que los servicios culturales de los paisajes urbanos son esenciales para el
bienestar de los seres humanos como una especie cada vez más urbanas. La Evaluación de los
Ecosistemas del Milenio (2005) define los servicios culturales de los ecosistemas como
"prestaciones materiales que las personas no obtienen de los ecosistemas a través del
enriquecimiento espiritual, el desarrollo cognitivo, la reflexión, la recreación y las experiencias
estéticas." Servicios culturales son diversas, incluyendo la recreación y el turismo, la identidad
cultural, los valores patrimoniales, servicios espirituales, la inspiración y la apreciación estética
(Daniel et al, 2012;. Evaluación MillenniumEcosystem, 2005). La evaluación reciente realizada en
Reino Unido Nacional de Ecosistemas (2011) señaló además que los servicios de los ecosistemas
culturales se "inscriben no sólo con las características naturales, sino también a los legados
pasados y actuales sociedades, tecnologías y culturas." Esta elaboración es particularmente
importante para los paisajes urbanos.
Wilson (1984a) y Kellert y Wilson (1993) argumentaron que la gente, cuando se aísla de la
naturaleza, van a sufrir psicológicamente, lo que puede conducir a una disminución medible en el
bienestar de la hipótesis de la biofilia. Los estudios empíricos de la psicología ambiental y social,
entre otros, parecen apoyar esta noción general. Por ejemplo, en un estudio clásico de este tipo,
Ulrich (1984) encontraron que los pacientes que vieron árboles de sus ventanas de la habitación
todos los días tenían estados de ánimo más feliz y una recuperación más rápida que los pacientes
cuyas ventanas daba a una pared de ladrillo marrón. Aunque los estudios han demostrado que la
vegetación urbana, en ciertas situaciones, puede estar correlacionado positivamente con los
niveles más altos de las tasas de criminalidad y el miedo, Kuo y Sullivan (2001) informaron que los
residentes urbanos que viven en los barrios más verdes tenían "niveles más bajos de miedo,
menos los actos incívicos, y comportamiento menos agresivo y violento ". Estudios recientes
también han demostrado que el estrés asociado con el ambiente de la ciudad puede incrementar
la tasa de trastornos de salud mental, como la depresión, la ansiedad y la esquizofrenia. En
términos más generales, Nassauer y Raskin (2014) encontraron que "los paisajes que se ven bien
cuidados-para desalentar el abandono y la delincuencia", lo que sugiere que el paisaje urbano
atributos distintos de los espacios verdes también deben tenerse en cuenta en la evaluación de
servicios de los ecosistemas urbanos.
Hay más pruebas de que el espacio verde urbano (vegetación) y azul (agua) - Las principales
fuentes de los servicios de los ecosistemas en las ciudades - promovee tanto la integridad de los
ecosistemas y el bienestar humano de las zonas urbanas. Sin embargo, aumentar el espacio verde
en sí no garantiza la prestación de los servicios de los ecosistemas que se espera. Por ejemplo,
Nassauer y Raskin (2014) han demostrado que las parcelas vacantes, cuando descuidados, pueden
presentar un peligro de seguridad y salud, y por lo tanto mejoran "las pruebas físicas de la
atención" a través de la planificación y el diseño urbano es importante para la promoción de los
servicios de los ecosistemas y el bienestar humano siendo en las zonas urbanas (Nassauer y
Raskin, 2014). Además, las zonas verdes urbanas también puede conducir a problemas de
injusticia ambiental no deseadas tales como "gentrificación ecológica", un problema conocido
como la "paradoja de los espacios verdes urbanos" por Wolch et al. (2014). La mayoría de estos
estudios se basaron en el análisis de correlación, y las causas subyacentes y los mecanismos de
cómo el patrón de paisaje urbano afecta al bienestar humano y social todavía no se han
explorado a fondo.
En general, los servicios culturales de los ecosistemas han sido menos estudiados entre los
diferentes tipos de servicios de los ecosistemas, en parte porque la mayoría de los servicios
culturales son intangibles y no materiales. Asimismo, la relación entre los servicios de los
ecosistemas y el bienestar humano en el medio ambiente urbano aún no se ha explorado a fondo.
Para mejorar esta situación, es necesario integrar los métodos de investigación y los hallazgos de
varios campos, incluyendo la geografía cultural (humano), la psicología ambiental, la sociología, la
ecología del paisaje, la planificación y el diseño (Schaich et al, 2010 urbana;. Termorshuizen y
Opdam, 2009). Sin la adecuada consideración de los servicios culturales, un enfoque parcial de
servicios parcial puede llevar a conclusiones utilitarias extremadamente parciales. Tal enfoque de
servicios ecosistémicos desequilibrio puede ser un "perjuicio" a nuestro esfuerzo hacia la
sostenibilidad urbana.
4. HACIA UN PARADIGMA DE LA SOSTENIBILIDAD URBANA.
Estudios ecológicos urbanos en curso sugieren un paradigma de la sostenibilidad centrada
emergente. Este paradigma de la sostenibilidad urbana integra las perspectivas anteriores e
identifica la sostenibilidad como el objetivo final del estudio de ciudades - una meta que no se
puede lograr por cualquier disciplina o enfoque tradicional solo. Este nuevo paradigma sólo ha
comenzado a tomar forma, y su fundamento teórico y principios de trabajo todavía se están
desarrollando. Sin embargo, varias características sobresalientes del paradigma de la
sostenibilidad urbana emergentes se han vuelto cada vez más evidente en los últimos años.
En primer lugar, los estudios ecológicos urbanos recientes han tomado cada vez más una
perspectiva de paisaje. Por supuesto, los planificadores y geógrafos urbanos siempre se refieren a
la ciudad como un paisaje que tiene parches, corredores y la matriz (Forman 1995, 2008a, 2008b).
Pero para la mayoría de los ecologistas, el estudio de la ciudad de una manera espacialmente
explícita o elegir el paisaje urbano --- incluyendo la ciudad y su entorno (por ejemplo, el gradiente
urbano-rural y la dinámica de segmentos jerárquicos se acerca) --- como el sitio de estudio es
relativamente nuevo. La perspectiva del paisaje urbano tiene una serie de beneficios (Forman,
2008a, 2008b; Wu, 2008). Una de ellas es la de proporcionar una plataforma común - el paisaje -
para los ecólogos, geógrafos, sociólogos, planificadores e ingenieros a trabajar juntos con el fin de
"moldear la tierra para la naturaleza y las personas, ambos prosperar a largo plazo" (Forman,
2008a).
En segundo lugar, el campo de la ecología urbana se ha convertido cada vez más trans-disciplinario
en términos de objetivos (orientada a la sostenibilidad), métodos (de las ciencias naturales y
sociales), los participantes (científicos, profesionales, tomadores de decisiones y los interesados de
muchos tipos). Esto parece una consecuencia necesaria del campo de avanzar hacia la
sostenibilidad urbana como su meta final en la teoría y la práctica. La perspectiva del paisaje, sin
duda ha facilitado esta evolución transdisciplinaria en curso en la ecología urbana.
En tercer lugar, los servicios ecosistémicos ( servicios ambientales) y su relación con el bienestar
humano se han convertido en un foco importante de los estudios ecológicos urbanos actuales.
Esto no es sorprendente ya que los servicios de los ecosistemas y su relación con la sociedad son
componentes esenciales de la sostenibilidad. Sin su importancia para el bienestar humano, los
servicios ecosistémicos no serían servicios; sin su relevancia para los servicios del ecosistema, la
biodiversidad y los procesos en las ciudades probablemente nunca recibirán tanta atención de los
ecologistas convencionales y similares.
En cuarto lugar, ha habido una proliferación de marcos propuestos para el estudio y el logro de la
sostenibilidad urbana en la última década: por ejemplo, el marco humano de los ecosistemas, el
marco de la dinámica de parches jerárquico, el marco de la resiliencia urbana, el marco de la
arquitectura del paisaje sostenible, el marco de la sostenibilidad del paisaje, y el marco del sistema
socio-ecológico urbano.Como la sostenibilidad urbana es un tema transdisciplinario nuevo y
extremadamente complejo, es formidable para acercarse a ella sin un marco que seguir. Lo que es
alentador, sin embargo, es que la mayoría de los marcos parecen converger en algunos conceptos
y teorías fundamentales: servicios de los ecosistemas, la resiliencia y la sostenibilidad, los sistemas
adaptativos complejos (CAS), y los sistemas socio-ecológicos (SES) o sistemas de entorno humano
acoplados. Esto parece indicar que los marcos existentes pueden unirse e incluso evolucionar a
menos, pero los marcos más amplios, coherentes y operativos - un desarrollo que tanto necesitan
para mover el campo hacia adelante.
En quinto lugar, como la planificación y el diseño se han convertido en un componente cada vez
más importante del paradigma de la sostenibilidad urbana, la planificación de adaptación y el
diseño como un enfoque experimental longitudinal está ganando impulso. Esta es una dirección
interesante y prometedora, ya que, sencillamente, no vamos a lograr la sostenibilidad urbana sin
ambiente, social y económicamente sólida de diseño y planificación. La urbanización ha sido hasta
ahora "un experimento masivo, no planificado en el cambio del paisaje" (Niemela et al., 2011).
Tal situación debe ser rectificada, y las lecciones cruciales sobre cómo construir ciudades
sostenibles se puede aprender de los experimentos de diseño "seguro para quebrar" y la
planificación (Ahern, 2011,2013).
5. CONCLUSIONES
Ecología urbana comenzó como parte de la ecología humana y la sociología en la década de 1920,
y los bio-ecologistas comenzó a desarrollar su versión de la ecología urbana después de la década
de 1940 (Figura 1). Históricamente, varios enfoques paralelos a la ecología urbana se han
desarrollado con poca interacción entre ellos hasta hace muy poco. Es durante la última década o
así que las diferentes perspectivas de la ecología urbana han comenzado a unirse e integrarse.
Ecología urbana ha alcanzado la mayoría de edad, y ahora se considera la corriente principal en la
ecología (McDonnell, 2011; Pickett et al, 2011.). Hoy en día, estamos presenciando el florecimiento
de una edad de oro de la ecología urbana. A diferencia de muchos otros campos de estudio que
aparecen y desaparecen de su popularidad, el estudio de la ecología urbana y la sostenibilidad
más probable es estar "en caliente", porque nuestro presente y futuro dependen de ello.
Aunque la sostenibilidad urbana se ha elevado ahora a la prominencia en los estudios urbanos,
una definición generalmente aceptable y operativa aún no se ha desarrollado. Como las ciudades
son espacialmente heterogéneas, sistemas adaptativos complejos, sin embargo, la sostenibilidad
urbana es vista más provechosamente como un proceso dinámico en lugar de un objetivo fijo.
Ninguna ciudad es sostenible sin servicios de los ecosistemas desde fuera (Collins et al, 2000;..
Luck et al, 2001), pero un paisaje urbano o región tal vez más probable que sea sostenible si se
diseñan adecuadamente, planificado y gestionado (Forman, 2008a, 2008b; Wu, 2008, 2013).
Para lograr este objetivo, la "localización" o "la autosuficiencia regional" parece necesario, en la
mayoría si no todas las situaciones, para acortar la cadena de producción-suministro-consumo,
aumentar la eficiencia en el uso de los recursos, minimizar las externalidades, maximizar la
capacidad de regeneración interna, equilibrando compensaciones entre los diferentes servicios de
los ecosistemas, y aumentar el sentido de lugar (véase, por ejemplo, de Young y Princen, 2012;
Chappell, 2013). Algunos componentes de las ciudades o incluso algunas ciudades en su conjunto
pueden ser vistos como "nuevos ecosistemas" en la que el valor de la biodiversidad no debe ser
juzgada por sus orígenes (Davis et al, 2011;.Standish et al, 2013.). En cambio, debemos "Organizar
prioridades alrededor de si las especies están produciendo beneficios o daños a la biodiversidad,
la salud humana, los servicios ecológicos y las economías" (DavisET. Al, 2011), y las especies
exóticas (no invasivas) que proporcionan servicios de ecosistemas abundantes deberíamos ser
incorporado en la planificación urbana y la gestión (Clark y Nicholas, 2013; Davis et al, 2011;..
Standish et al, 2013).
Para concluir, quisiera citar lo que dijo Robert E. Park más de 80 años atrás:
"Para la ciudad y el entorno urbano representan lo más consistente del hombre y, en general, su
intento más exitoso de rehacer el mundo en que vive más tras el deseo de su corazón. Pero si la
ciudad es el mundo el que el hombre ha creado, es el mundo en el que está ahora en adelante
condenado a vivir. Por lo tanto, de manera indirecta, y sin ninguna idea clara de la naturaleza de
su tarea, en la toma de la ciudad el hombre ha rehecho a sí mismo "(Park, 1929).
La coevolución continúa. Ciudades futuras reflejan lo que somos, lo que valoramos, y lo bien que
podemos "rehacer" de nuestro mundo. Park (1929) considera la ciudad como "un laboratorio
social" y como "el hábitat natural del hombre civilizado." Hoy en día, podemos considerar a la
ciudad como un laboratorio clave para las interacciones humano-ambientales y la urbanización
como un experimento global sobre la sostenibilidad. No sabemos cómo el experimento va a salir;
pero sabemos la importancia de la salida-venir: que determinará el destino de la especie humana.
Por lo tanto, la ecología urbana tiene que abrazar la sostenibilidad en su núcleo científico y como
objetivo final. De hecho esto está sucediendo, pero el viaje acaba de comenzar.
Agradecimientos
Me gustaría dar las gracias a Joan Nassauer, Wei-Ning Xiang, y dos revisores anónimos por sus
valiosos comentarios sobre una versión anterior del documento.
Mi investigación en ecología urbana y la ciencia de la sostenibilidad ha sido apoyado en parte por
la National Science Foundation con la subvención N º DEB 9714833, DEB-0423704 y BCS-1026865,
Arizona-Phoenix Investigación Ecológica a Largo Plazo central (CAP-LTER) y BCS-0508002
(Biocomplejidad / CNH), así como un fromU.S subvención. Ciencia de la Agencia de Protección
Ambiental para lograr Estandarizados (STAR) (R827676-01 a 0) Resultados.
Después de referencia….
Jianguo Wu es Profesor Distinguido de Decano de la ecología del paisaje y la ciencia de la
sostenibilidad en la Universidad Estatal de Arizona, EE.UU. Sus áreas de investigación incluyen la
ecología del paisaje, ecología urbana, y la ciencia de la sostenibilidad del paisaje. Ha publicado 13
libros y más de 220 artículos y capítulos de libros. Es fundador director del Centro China-EEUU de
la Conservación, Energía y Ciencia de la Sostenibilidad (ÉXITO) en Universidad de Mongolia Interior
y el Centro para el Medio Ambiente Humano-Sistema de Sostenibilidad (CHESS) en Beijing Normal
University (http://chess.bnu.edu.cn ).