KNOXVILLE, TN, 23 janvier 2025 /24-7PressRelease/ -- Une récente revue a introduit le concept des lois d'échelle dans les écosystèmes urbains, offrant une perspective nouvelle sur la croissance des villes et l'équilibre écologique. En fusionnant des principes thermodynamiques avec le métabolisme urbain, les chercheurs ont créé un cadre qui prédit non seulement les changements dans les écosystèmes urbains, mais fournit également des informations pour une planification urbaine plus durable. Cette approche met en lumière l'équilibre délicat entre l'expansion urbaine et la durabilité écologique, promettant de redéfinir notre gestion des villes à une époque de croissance rapide et de changement environnemental.

Alors que l'urbanisation s'accélère, les écosystèmes sont souvent poussés à leurs limites, entraînant la dégradation des services écologiques et un stress environnemental accru. La planification urbaine traditionnelle s'est généralement concentrée sur des facteurs économiques et sociaux, laissant souvent de côté les interactions complexes au sein des écosystèmes urbains. Cette négligence peut entraîner des pratiques non durables, menaçant la santé à long terme des villes et de leurs environnements environnants. En réponse à ce défi, il est urgent d'adopter une approche plus intégrée, qui intègre des principes écologiques dans le tissu du développement urbain. Une telle approche est essentielle pour préserver la résilience et la durabilité urbaines, garantissant que les villes prospèrent dans un contexte de croissance rapide et de conditions environnementales changeantes.

Une équipe de chercheurs de l'Université Normale de Pékin a publié une revue (DOI : 10.1007/s11783-025-1924-8) pionnière dans le numéro d'octobre 2024 de Frontiers of Environmental Science & Engineering. Cette recherche explore l'application des lois d'échelle dans les écosystèmes urbains, en se concentrant sur les processus thermodynamiques qui régissent le métabolisme urbain. Leur objectif est de découvrir des modèles qui peuvent aider à renforcer la résilience écologique des villes, fournissant une base scientifique pour une planification urbaine plus durable.

L'étude adopte une approche innovante en appliquant les lois d'échelle—typiquement utilisées pour décrire les systèmes biologiques—aux environnements urbains. En analysant les flux d'énergie et les processus métaboliques au sein des villes, les chercheurs ont découvert que les écosystèmes urbains présentent des états multistables. Ces états reflètent différents points d'équilibre où les demandes de croissance urbaine et la fourniture de services écologiques peuvent coexister, favorisant un équilibre dynamique entre les deux. L'une des conclusions les plus significatives de l'étude est l'identification des effets de seuil, où de petits changements dans la planification urbaine ou les conditions environnementales peuvent entraîner des changements dramatiques dans la stabilité des écosystèmes. Par exemple, l'expansion des espaces verts ou la mise en œuvre d'infrastructures durables peuvent améliorer la résilience des écosystèmes urbains, leur permettant de mieux résister à des défis tels que le changement climatique et la pollution. L'étude souligne également l'importance de maintenir l'infrastructure écologique—comme les parcs et les corridors verts—qui sont essentiels pour soutenir les besoins multifonctionnels des environnements urbains. En optimisant l'utilisation des ressources et en adoptant des pratiques durables, les villes peuvent construire des écosystèmes plus résilients, améliorant finalement la qualité de vie des résidents urbains.

Le Dr. Gengyuan Liu, expert de premier plan en métabolisme urbain et l'un des principaux chercheurs de l'étude, a déclaré : "Comprendre les lois d'échelle des écosystèmes urbains est crucial pour créer des villes durables. Cette recherche jette les bases pour prédire les points de basculement écologiques, fournissant des informations essentielles pour orienter la planification urbaine vers des systèmes plus résilients et efficaces."

Les implications de ces découvertes sont profondes, offrant un nouveau cadre pour les planificateurs urbains et les décideurs politiques en matière d'environnement. En intégrant les lois d'échelle dans la conception urbaine, les villes peuvent mieux anticiper les impacts écologiques de leur croissance et mettre en œuvre des stratégies pour améliorer les services écosystémiques. Cette approche a le potentiel de transformer la planification urbaine, favorisant des villes plus durables, résilientes et adaptables aux défis environnementaux. À long terme, de telles stratégies pourraient améliorer non seulement la santé écologique des villes, mais aussi le bien-être économique et social de leurs résidents, créant des environnements urbains florissants pour les générations à venir.

Références
DOI
10.1007/s11783-025-1924-8

URL de la source originale
https://doi.org/10.1007/s11783-025-1924-8

Informations sur le financement
Ce travail a été soutenu par les Projets Clés de la Fondation Nationale des Sciences Naturelles de Chine (N° 52430003), la Fondation Nationale des Sciences Naturelles de Chine (N° 52481540200) et les Fonds de Recherche Fondamentaux pour les Universités Centrales (Chine). Remerciements spéciaux au comité du Prix des Jeunes Talents de la revue FESE.

À propos de Frontiers of Environmental Science & Engineering
Frontiers of Environmental Science & Engineering (FESE) est le forum de pointe pour les soumissions originales évaluées par des pairs en anglais sur toutes les principales branches des disciplines environnementales. FESE accueille des articles de recherche originaux, des articles de revue, des communications brèves et des opinions & commentaires. Tous les articles seront publiés dans les 6 mois suivant leur soumission. Les éditeurs en chef sont l'Académicien Jiuhui Qu de l'Université Tsinghua et le Prof. John C. Crittenden de l'Institut de Technologie de Géorgie, États-Unis. La revue a été indexée par presque toutes les bases de données d'autorité telles que SCI, EI, INSPEC, SCOPUS, CSCD, etc.

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